Kök hücreler, farklılaşma sürecine başlamak için sinyaller kullanırlar; bu sayede, uzmanlaşmamış bir hücreden farklı fonksiyonlara ve forma sahip özel bir hücreye olgunlaşırlar. Bu sinyaller ya hücrenin içinden ya da hücrenin yaşadığı dış ortamdan kaynaklanır.
Komşu hücrelerin kimyasal salgıları, hücre çevresindeki alandaki moleküller ve hatta diğer hücrelerle fiziksel temas bile farklılaşmanın başlamasına neden olan dış sinyallerdir. Dahili sinyaller, hücrenin genlerinin ekspresyonu ile kontrol edilir. Bu sinyallerin tümü, hücreyi, olacağı belirli hücre tipine göre olgunlaştırmak için çalışır.
