უჯრედების სპეციალიზაცია, ასევე ცნობილი როგორც უჯრედების დიფერენციაცია, არის პროცესი, რომლის დროსაც ზოგადი უჯრედები იცვლება სპეციფიკურ უჯრედებში, რაც გულისხმობს სხეულის გარკვეულ დავალებებს. ემბრიონების განვითარებაში ყველაზე მნიშვნელოვანია უჯრედების სპეციალიზაცია. მოზრდილებში ღეროვანი უჯრედები სპეციალიზირებულია ძვლის ტვინში, თავის ტვინში, გულსა და სისხლში გაცვეთილ უჯრედებში.
ზუსტი მექანიზმი, რომლის საშუალებითაც ხდება უჯრედების დიფერენცირება, ცნობილი არ არის 2010 წლის აპრილისთვის, თუმცა მეცნიერებმა იციან, რომ გარკვეული გენები უჯრედის დნმ უნდა გააქტიურდეს ან გაუქმდეს კონკრეტული ტიპის უჯრედის წარმოსაქმნელად. სტროკოვსკი იაროსლავ ჰიპოთეზას ამბობს, რომ მეზობელი უჯრედები უჯრედში შეაქვთ აგენტი, რაც იწვევს მის დიფერენცირებას. დადასტურებულია ძვლის ტვინის უჯრედების სპეციალიზაცია, როდესაც ორგანიზმში სისხლის თეთრი უჯრედების რაოდენობა ძალიან დაბალი ხდება.
ა ზიგოტა იქმნება ჩასახვისთანავე, რომელიც შედგება მხოლოდ ერთი უჯრედისგან. ზიგოტა ვითარდება ემბრიონად, რაც არის მრავალუჯრედიანი ორგანიზმი. უჯრედების სპეციალიზაცია აუცილებელია ემბრიონის სწორი განვითარებისათვის. ემბრიონს სჭირდება უჯრედები, რომ განავითარონ მისი თითოეული სასიცოცხლო ორგანო, მაგალითად ტვინი, გული და კანი.
მოზრდილები ძირითადად შედგება უჯრედებისგან, რომლებსაც სომატურ უჯრედებს უწოდებენ, რომლებიც არ იცვლება. ზრდასრული სხეული ასევე შეიცავს ღეროვანი უჯრედები, რომლის სპეციალიზაციაც შესაძლებელია სხეულის უჯრედების გაცვეთილ მდგომარეობაში. მოზრდილთა ღეროვანი უჯრედები გვხვდება სხეულის მრავალ უბანში, ტვინის, ძვლებისა და ძვლის ტვინის, გულის, სისხლის, კანისა და რეპროდუქციული ორგანოების ჩათვლით. სისხლის წარმომქმნელ ღეროვან უჯრედებს ჰემატოპოეტური უჯრედები ეწოდება, ხოლო უჯრედებს, რომლებიც ქმნიან ძვალს ან ქსოვილს, სტრომალურ უჯრედებს.
ზოგიერთ ცხოველს ასევე შეუძლია განცალკევება, რაც სპეციალობის საპირისპიროა. დედიფერენციაცია არის პროცესი, როდესაც სპეციალიზებული უჯრედები უბრუნდებიან ძირითად უჯრედებს. ეს ცხოველები ამ პროცესს იყენებენ დაზიანებული ან გაწყვეტილი კიდურების რეგენერაციისთვის. ადამიანებს არ აქვთ დეფერენცირების უნარიანი უჯრედები.
მეცნიერები ამჟამად იკვლევენ ზრდასრული ღეროვანი უჯრედების გამოყენების შესაძლებლობებს ისეთი დაავადებების სამკურნალოდ, როგორიცაა დიაბეტი და გულის დაავადებები; ისინი ამბობენ, რომ შესაძლებელია ღეროვანი უჯრედების სპეციალიზაცია, გულის ან პანკრეასის დაავადებული უჯრედების შეცვლის მიზნით. ძვლის ტვინის გადანერგვა უკვე გამოიყენება ლეიკემიით დაავადებულთა მეტი სისხლის თეთრი უჯრედების წარმოქმნისა და ძუძუს ან საკვერცხის კიბოს გარკვეული ტიპების სამკურნალოდ.