一、替代与修复受损和死亡细胞    

干细胞具有自动归巢特性，注入人体后，可聚集到受损器官及相应的部位，并分化为这些器官和部位的特异性细胞。在目标组织微环境作用下，可分化为新的细胞与组织，修复受损组织。

通过干细胞自身分化功能来生长出新组织细胞，弥补组织细胞的衰老、死亡、损伤，使得病变的组织与细胞恢复健康，并参与新生血管修复，改善损伤组织微循环。

二、激活休眠和处于抑制状态的细胞

干细胞作为年幼新生细胞，给脱离细胞周期的成年细胞带来了青春讯息。受到干细胞刺激的休眠细胞和抑制状态细胞活化起来，重新进入细胞周期，通过分裂增殖，增加体内新生细胞数量，有助于人体新陈代谢进程恢复正常。

三、旁分泌作用

干细胞注入目标组织后，可通过分泌各种蛋白质、酶与多种因子（如神经营养因子、抗凋亡因子等各种生长因子、细胞因子）及调节肽和气体信号分子等多种生物活性因子，作用于周围细胞，发挥旁分泌作用。促进细胞增殖，抑制功能细胞凋亡，使现有组织祖细胞分化，修复受损组织并生长新组织。

四、免疫调控机制

人体免疫性疾病是由于自身免疫细胞产生“误判”，攻击自身重要细胞、组织及器官的结果。干细胞本身不引起免疫类细胞活化，但可抑制自然杀伤细胞增殖，通过细胞间接触和可溶性因子的分泌发挥免疫抑制功能。

干细胞具有明显免疫抑制活性，通过多分子参与、多途径调控及旁分泌作用，并与机体炎症微环境相互作用，对机体免疫反应进行动态调控。

五、促进细胞间信号传导恢复

信号传导是一个重要基本生命现象。从最简单的单细胞生命体，到最高级人类自身，各类细胞时刻都与胞外环境或其他细胞发生联系，进行着信息传导与交流，使生命体与体外环境及生命体本身维持平衡。

同时，信号传导还调控着许多生命过程，比如，细胞增殖与细胞周期、细胞迁移、细胞形态与功能分化及维持、免疫、应激、细胞恶变及细胞凋谢等等。

干细胞分泌的蛋白质、酶、生物活性因子等，可以帮助修复、增强细胞间信号传导通路。如间充质干细胞分泌连接蛋白帮助细胞间连接、促进离子通道开放等，使细胞间信号传导通路畅通，信号传递及时准确，构建健康、稳固的信号传输网络，抑制因信号传递错误导致的疾病。