發育生物學是生命科學的前沿領域，在最近幾十年里，對發育生物學的某些基礎領域有了較為深入的認識。但是發育生物學領域依然存在許多未解的問題，例如，一個單細胞——受精卵細胞是如何發育成復雜的組織、器官、系統乃至完整的有機個體。
生命最大的奧秘就是探討一個受精卵如何發育成復雜的生物體，但是，由于受精卵植入子宮后的不可接近性，使人們對胚胎發育機制的探討受到影響。而人胚胎干細胞系的建立將有助于我們探討發育過程中的影響因素和調控機制。在對胚胎發育過程中關鍵性調控機制的研究中，胚胎干細胞無疑已成為一個重要的工具，例如，可以比較胚胎干細胞和不同時空的分化細胞之間的基因表達差異，研究參與胚胎發育與分化的分子機制 。