神經幹細胞是一種終身具有自我更新能力的細胞，其子細胞能分化產生神經系統的各類細胞，幹細胞經過不對稱分裂產生一個祖細胞和另一個幹細胞，祖細胞具有有限的自我更新能力，並自發分化產生成神經元細胞和成膠質細胞等，從而生成神經元及神經膠質細胞。
以往認爲中樞神經系統的神經元再生於出生前或出生後不久就停止了。近年的一些研究表明成年哺乳動物的腦組織仍然可不斷產生新的神經元，並且證實在人腦組織中同樣存在神經幹細胞。因此，人們對神經系統再生的機理和神經系統疾病的治療均有新的認識。
有關神經幹細胞的研究於近十年開始，目前的研究成果已經使神經科醫師產生了極大的興趣。Svendsen和Flaz已經從人胎兒的大腦皮質中分離出中樞神經幹細胞，使用EGF和FGF-2擴增出細胞團，並用底物誘導細胞分化出神經元及星形細胞。Flax等還將人腦的幹細胞移植到幼鼠腦的生髮區，移植後的細胞能良好地生存、分化及遷移，並且移植細胞經過基因操作可以表達外源基因。因此，將中樞神經幹細胞移植入受損腦組織不僅可以補充、替代受損的神經元，而且還可以將外源性基因導入神經組織，使其在體內有效表達。因而神經幹細胞對於顱腦損傷的修復及其它疾病的治療有着廣泛的應用前景。