Dr. William H. Heidcamp, professeur au département de biologie du Gustavus Adolphus College, explique que la différenciation cellulaire se produit lorsque la structure et la fonction des cellules changent au cours d'une certaine période. La formation des trois tissus germinaux des embryons, que sont l'endoderme, l'ectoderme et le mésoderme, est une approche classique du processus de base de la différenciation cellulaire.
Selon Kenyon College, la différenciation se produit après la détermination de différents types de cellules, ce qui implique des restrictions progressives de leurs potentiels de développement. Le résultat de la différenciation est la présence de types cellulaires aux identités claires, tels que les cellules de la peau, les cellules nerveuses et les cellules musculaires.
Molecular Devices explique que dans la différenciation cellulaire, les déclencheurs du corps ou de la cellule elle-même conduisent au développement d'une cellule générique en un type particulier de cellule. Ce processus permet à un zygote unicellulaire de se développer en un organisme adulte multicellulaire avec des centaines de différents types de cellules. La différenciation cellulaire est essentielle au développement embryonnaire. De plus, il est important dans le fonctionnement des organismes, en particulier des organismes complexes. En raison de la différenciation, une cellule change considérablement sa forme, sa taille, son activité métabolique, sa réactivité aux signaux et son potentiel membranaire. Ces changements se produisent en raison de modifications hautement contrôlées de l'expression des gènes. Différentes cellules développent des caractéristiques physiques différentes, bien qu'elles aient le même génome.