生物体的每一个细胞都含有个体发育的全部基因,这是细胞全能性的基础。在离体条件下,加上其他合适条件就可以使基因组基因表达,从而发育成某个器官或个体。
大量科学实验已证明,高度分化的植物细胞仍然有发育成完整植物体的能力,即保持着细胞的全能性。在动物体内,随着细胞分化程度的提高,细胞分化潜能越来越窄,但它们的细胞核仍然保持着原有的全部遗传物质,具有全能性。“多莉”绵羊的克隆成功就证明了动物细胞核具有全能性。细胞核的全能性是细胞全能性的基础,只有当细胞内外的条件使细胞核的全能性得到表现时,细胞全能性才能表现出来
一般来说,细胞全能性高低与细胞分化程度有关,分化程度越高,细胞全能性越低,全能性表达越困难,克隆成功的可能性越小。植物细胞全能性高于动物细胞,而生殖细胞全能性高于体细胞。幼嫩的细胞全能性高于衰老的细胞。细胞分裂能力强的全能性高于细胞分裂能力弱的。在生物体的所有细胞中,受精卵的全能性是最高的。生殖细胞,尤其是卵细胞,虽然分化程度较高,但是仍然具有较高的全能性,如蜜蜂的孤雌生殖,自然界偶然出现的单倍体玉米等。体细胞的全能性比生殖细胞低得多,尤其是动物,高度分化的动物体细胞的全能性受限制,严格来说只有高度分化的动物细胞的细胞核才具有全能性。