造血干細胞（hemopoietic stem cell）又稱多能干細胞。是存在于造血組織中的一群原始造血細胞。也可以說它是一切血細胞（其中大多數是免疫細胞）的原始細胞。由造血干細胞定向分化、增殖為不同的血細胞系，并進一步生成血細胞。
人類造血干細胞首先出現于胚齡第2～3周的卵黃囊，在胚胎早期（第2～3月）遷至肝、脾，第5個月又從肝、脾遷至骨髓。在胚胎末期一直到出生后，骨髓成為造血干細胞的主要來源。具有多潛能性，即具有自身復制和分化兩種功能。在胚胎和迅速再生的骨髓中，造血干細胞多處于增殖周期之中；
而在正常骨髓中，則多數處于靜止期（G0期），當機體需要時，其中一部分分化成熟，另一部分進行分化增殖，以維持造血干細胞的數量相對穩定。造血干細胞進一步分化發育成不同血細胞系的定向干細胞。定向干細胞多數處于增殖周期之中，并進一步分化為各系統的血細胞系，如紅細胞系、粒細胞系、單核-吞噬細胞系、巨核細胞系以及淋巴細胞系。由造血干細胞分化出來的淋巴細胞有兩個發育途徑，一個受胸腺的作用，在胸腺素的催化下分化成熟為胸腺依賴性淋巴細胞，即T細胞；
另一個不受胸腺，而受腔上囊（鳥類）或類囊器官（哺乳動物）的影響，分化成熟為囊依賴性淋巴細胞或骨髓依賴性淋巴細胞，即B細胞。并分別由T、B細胞引起細胞免疫及體液免疫。如機體內造血干細胞缺陷，則可引起嚴重的免疫缺陷病。