神經干細胞是一種終身具有自我更新能力及廣泛分化潛能的細胞，它處于分化的非終末狀態，可通過對稱或不對稱分裂生成新的干細胞和分化潛能逐漸變小的子細胞，zui終產生中樞神經系統的三種主要細胞，既神經元細胞、星形膠質細胞和少突膠質細胞。神經干細胞存在于胚胎神經系統及成年腦的某些特定部位，其特征性的生物學標志為神經巢蛋白（nes tin）。胚胎神經干細胞的分裂增殖分化是神經系統發生的基礎，成年神經系統中干細胞的功能還不十分明確，一般認為它們（尤其是位于海馬區的干細胞）很可能與認知功能密切相關，是神經功能可塑性的基礎。具體的說就是在某些外界環境影響下，干細胞在局部生成的新神經元可以參加記憶的形成和整合，即大腦控制行為，行為又可以反過來影響大腦的結構。
根據分化潛能及產生子細胞種類不同分類
1）神經管上皮細胞
分裂能力zui強，只存在胚胎時期，可以產生放射狀膠質神經元和神經母細胞。
2）放射狀膠質神經元
可以分裂產生本身并同時產生神經元前體細胞或是膠質細胞，主要作用是幼年時期神經發育過程中產生投射神經元完成大腦中皮質及神經核等的基本神經組織細胞。
3）神經母細胞
成年人體中主要存在的神經干細胞，分裂能力可以產生神經前體細胞和神經元和各類神經膠質細胞。
4）神經前體細胞
各類神經細胞的前體細胞，比如小膠質細胞是由神經膠質細胞前體產生的。
根據部位分類
神經嵴干細胞和中樞神經干細胞。
外周神經干細胞，既可發育為外周神經細胞、神經內分泌細胞和Schwann氏細胞，也能分化為色素細胞和平滑肌細胞等。NSC一般是指存在于腦部的中樞神經干細胞，其子代細胞能分化成為神經系統的大部分細胞。
以往認為，中樞神經系統的神經元在出生前或出生后不久，就失去再生能力。但近年的一些研究表明，成年哺乳動物的腦組織仍可不斷產生新的神經元，成人腦組織中同樣存在NSC,主要是在側腦室下層(SVZ)和海馬齒狀回兩處。
目前多使用基因轉移的方法，建立神經干細胞系，即誘導NSC的細胞周期不斷循環往復，從而阻止其分化過程。永生化的NSC具有較好的生物學特性，它們能自我復制并在體外大量增殖，在移植人體內后仍具有多向分化潛能，同時可被轉染并穩定地表達外源基因。
長期以來，人們一直認為成年哺乳動物腦內神經細胞不具備更新能力，一旦受損乃至死亡不能再生。這種觀點使人們對中樞神經系統疾病的治療受到了很大限制。雖然傳統的藥物、手術及康復治療取得了一定的進展，但是仍不能達到滿意的效果。
1992年，Reynodls等從成年小鼠腦紋狀體中分離出能在體外不斷分裂增殖，且具有多種分化潛能的細胞群，并正式提出了神經干細胞的概念，從而打破了認為神經細胞不能再生的傳統理論。Mckay于1997年在《Science》雜志上將神經干細胞的概念總結為：具有分化為神經元、星形膠質細胞及少突膠質細胞的能力，能自我更新并足以提供大量腦組織細胞的細胞。
