造血幹細胞（hemopoietic stem cell）又稱多能幹細胞。是存在於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。由造血幹細胞定向分化、增殖為不同的血細胞系，並進一步生成血細胞。

人類造血幹細胞首先出現於胚齡第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後，骨髓成為造血幹細胞的主要來源。具有多潛能性，即具有自身複製和分化兩種功能。在胚胎和迅速再生的骨髓中，造血幹細胞多處於增殖周期之中；而在正常骨髓中，則多數處於靜止期（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，以維持造血幹細胞的數量相對穩定。

造血幹細胞進一步分化發育成不同血細胞系的定向幹細胞。定向幹細胞多數處於增殖周期之中，並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。由造血幹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。並分別由T、B細胞引起細胞免疫及體液免疫。如機體內造血幹細胞缺陷，則可引起嚴重的免疫缺陷病。

造血幹細胞是血細胞（紅細胞、白細胞、血小板等）的鼻祖，是高度未分化細胞，具有良好的分化增殖能力，幹細胞可以救助很多患有血液病的人們（如白血病）。因為造血系統原始細胞惡性增生、不會凋亡，從而導致了白血病發病，而救助他們的方法就是將這些惡性細胞全部殺滅，但是化療是敵我不分得，在殺滅癌細胞的同時也殺死了正常的造血幹細胞，導致人體血細胞缺乏，危及病人生命。

當病人需要根除白血病時，就要一次性殺滅癌細胞，但是這樣超大劑量的化療往往也將正常幹細胞殺滅的寥寥無幾。為了讓病人儘快恢復造血功能，挽救病人的生命就需要輸注造血幹細胞，這就是我們所知道的骨髓移植。但是自體的骨髓移植雖然成功率大，排異反應小，但是在採集的時候難免會混雜有白血病細胞，造成以後複發的來源，所以有時需要進行異基因骨髓移植。但是不是任何人的骨髓拿來都可以移植的，如果兩個人免疫標記相差太大就會造成過強的排異反應，使得移植失敗，病人死亡。您在血液中心採集的幹細胞樣本，將會送到骨髓庫進行基因存檔，當有病人需要異基因骨髓移植，而他和您的骨髓配型相近的話，血液中心會通知你捐獻幹細胞，也就是獻骨髓。它不是想像中的那麼可怕，對身體也無害，就是將您的血液循環到一個採集機器中，機器自動採集，就像獻血一樣.