细胞的再生主要包括有丝分裂(mitosis)与减数分裂(meiosis)。对于人类细胞而言，有丝分裂造成细胞由一个变为两个基因相同的细胞(一般常见的细胞增生方式)；减数分裂则使细胞由一个变为四个含量减半且不同基因的细胞(生殖细胞的特殊分裂方式，生成精子或卵子)。近年来科学界有关细胞再生最热门的发现包括： 干细胞(stem cells)：由于各种干细胞的研究与发现，不同干细胞的分裂生长与分化已经逐渐被解密(唯胚胎干细胞因为有道德争议，目前在研究及使用方面仍受到限制)。干细胞几乎在任何器官中皆存在(甚至从前认为不可能再生的大脑神经)，且具有持续繁殖及分化为多种细胞的能力，因此如果能够引导其生长分化为特定的细胞甚至器官， 那么许多细胞退化或死亡的疾病(如心肌梗塞、脑中风、糖尿病、尿毒症、肝硬化、神经退化疾病...等等)都可以有全新的治疗，甚至可用以替换正常的老化细胞。 端粒酶(telomerase)： 大多数正常细胞在实验室培养的情况下， 能够持续分裂生长一段不算短的时间，但最终都会停止分裂生长；可是癌细胞在良好的实验环境下，却似乎可以永远地分裂生长。此一差异，导致端粒酶的发现。 原来，细胞在每次基因複制的时候(细胞由一个变为两个前，染色体需要先複制一倍)，总是随机从染色体的端粒(telomere：位于染色体两端的重複基因片段，去氧核醣核酸序列为TTAGGG，总长度约有5Kb)开始複制，每当複制一次，子代染色体的端粒数目就会减少(染色体会变短)，当端粒减少到一定数量后，基因就无法再複制，细胞也停止分裂生长。但癌细胞却因为含有大量的端粒酶，可以将子代变短的基因再接上端粒，因此可无限制的增生。目前科学界的挑战在于设法抑制癌细胞的端粒酶，以抑制其生长，另一方面若是能引导正常细胞的端粒酶生成，就有可能让细胞维持分裂生长的能力