细胞全能性是指已经分化的细胞，仍然具有发育成完整生物体的潜能。在多细胞生物中，每个体细胞的细胞核都含有个体发育的全部基因，只要条件许可，都可发育成完整的个体。
大量科学实验已证明，高度分化的植物细胞仍然有发育成完整植物体的能力，即保持着细胞的全能性。在动物体内，随着细胞分化程度的提高，细胞分化潜能越来越窄，但它们的细胞核仍然保持着原有的全部遗传物质，具有全能性。“多莉”绵羊的克隆成功就证明了动物细胞核具有全能性。
细胞核的全能性是细胞全能性的基础，只有当细胞内外的条件使细胞核的全能性得到表现时，细胞全能性才能表现出来。
一个植物体的全部细胞，都是从受精卵经过有丝分裂产生的。受精卵是一个有着特异性的细胞，它具有本种植物所特有的全部遗传信息。
因此，植物体内的每一个体细胞也都具有和受精卵完全有样的DNA序列链和相同的细胞质环境。当这些细胞在植物体内时，由于受到所在器官和组织环境的束缚，仅仅表现一定的形态和局部的功能。
可是它们的遗传潜力并未丧失，全部遗传信息仍然被保存在DNA的序列链之中，一旦脱离了原来器官组织的束缚，成为游离状态，在一定的营养条件和植物激素的诱导下，细胞的全能性就能表现出来。于是就像一个受精卵那样，由单个细胞形成愈伤组织，然后成为胚状体，再进而长成一棵完整的植株。所以离体培养之所以能够成功，首先是由于植物细胞具有全能性的缘故。
