Hematopoeza (proces tworzenia się krwinek). Proces tworzenia i rozwoju komórek krwi nazywany jest hematopoezą. W szpiku kostnym znajdują się komórki macierzyste ze zdolnością wielokierunkowego różnicowania się, tzw. komórki multipotencjalne. System hematopoetyczny obejmuje hierarchie typów komórek o zmniejszających się możliwościach do samoodnawiania, proliferacji (podziałów) i dyferencjacji (różnicowania). Najprymitywniejsze komórki macierzyste identyfikowane są na podstawie zdolności do odtwarzania populacji wszystkich, limfocytowych (limfocyty B, limfocyty T, NK), mieloidalnych (= szpikowych, granulocyty, monocyty), erytroidalnej i megakariocytowej, linii komórkowych po transplantacji do osobnika pozbawionego systemu immunologicznego. Wyrażają jednocześnie zdolność do samoodnawiania, utrzymując tym samym stałą pulę komórek macierzystych zdolnych do hematopoezy przez całe dorosłe życie gospodarza. Większość dojrzałych komórek krwi ma względnie krótki żywot, a więc ich niedobór musi być okresowo uzupełniany komórkami z puli multipotencjalnych hematopoetycznych komórek macierzystych (rys. 1). Zjawisko to jest ściśle regulowane przez kompleksową sieć czynników wzrostu w większości produkowanych przez zrąb (podścielisko) szpiku kostnego. Z drugiej strony duże zdolności multipotencjalnych hematopoetycznych komórek macierzystych do proliferacji mogą być przyczyną transformacji nowotworowych układu krwiotwórczego.
Ogólnie rzecz ujmując, krwinki rozwijają się w ten sam sposób co inne komórki ciała. Większość tkanek i narządów zawiera pewną pulę niedojrzałych, niezróżnicowanych komórek, czyli komórek macierzystych. W przypadku potrzeby, takiej jak np. konieczność zastąpienia zużytych lub uszkodzonych komórek nowymi, komórki macierzyste dzielą się i różnicują, stając się komórkami w pełni rozwiniętymi i funkcjonalnymi. Gdy taka potrzeba znika, produkcja nowych komórek ulega zahamowaniu i w końcu ustaje.