什么是细胞分化，首先来段名词解释，细胞分化的概念：在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态结构和生理功能上发生稳定性的差异的过程称为细胞分化(cellulardifferentiation）。细胞分化是一种持久性的变化，细胞分化不仅发生在胚胎发育中，而是在一生都进行着，以补充衰老和死亡的细胞．如：多能造血干细胞分化为不同血细胞的细胞分化过程。一般来说，分化了的细胞将一直保持分化后的状态，直到死亡。
细胞分化实例
PC-12大鼠肾上腺嗜铬细胞瘤细胞，是从可移植的大鼠嗜铬细胞瘤中建立的细胞系。主要用于神经发育、神经药理学和神经毒理学等领域的研究。表达神经生长因子(NGF)受体。NGF可诱导产生神经表型，不合成肾上腺素。
PC-12细胞主要分为未分化、低分化、高分化三种类型，有典型分化镜下图状态。
图 1pc12未分化状态
图 2pc12低分化状态
图 3pc12高分化状态
从PC12细胞未分化、低分化、高分化三种类型的镜下图可以看出来伴随分化的严重细胞形态会发生较大的改变，从一开始的圆形到少量突触再到高分化的严重丝状触角。这个是分化最明显肉眼观察得到的指征。
分化的本质
细胞分化是基因选择性表达的结果。
不同的组织都是由特殊类型的细胞组成的。每种细胞类型不但外形迥然不同，所产生的蛋白质也大有差别。由于基因控制着蛋白质的产生，而对于每个生物的每个细胞来讲应该含有一套完全相同的基因。那么为什么不同的组织会产生不同的蛋白质呢？
这是因为虽然每个生物的所有细胞都含有同样的全套基因，但各个基因的表达有差别。当细胞开始分化时，不同细胞的不同基因会在不同时间内被激活，表达一段时间后，一批基因的活动可能停止而另一批基因还在继续，从而产生了各自细胞特定的蛋白质，进而产生了不同的组织。因此，虽然所有的细胞都具有同样的遗传信息，但由于不同的基因在表达，才有不同的分化。当然哪些基因表达且何时表达，取决于基因的选择性，细胞内的遗传物质没有变化。个体绝不是细胞的简单堆叠，而在于细胞的分化。所以说，细胞分化是个体发育的细胞学基础。
为什么体外细胞培养细胞分化能力减弱
细胞离体后，失去了神经体液的调节和细胞间的相互影响，生活在缺乏动态平衡的相对稳定环境中，日久天长，会出现分化现象减弱；形态功能趋于单一化或生存一定时间后衰退死亡；或发生转化获得不死性，变成可无限生长的连续细胞系或恶性细胞系的现象。因此，培养中的细胞可视为一种在特定的条件下的细胞群体，它们既保持着与体内细胞相同的基本结构和功能，也有一些不同于体内细胞的性状。
体外培养的细胞分化能力并未完全丧失，只是环境的政变，细胞分化的表现和在体内不同。细胞是否表现分化关键在于是否存在使细胞分化的条件，如 Friend细胞（小鼠红白血病细胞）在一定的因素作用下可以合成血红蛋白，血管内皮细胞在类似基膜物质底物上培养时能长成血管状结构，杂交瘤细胞能产生特异的单克隆抗体，这些均属于细胞分化行为。
发生细胞分化应该如何处理
细胞分化具有以下特点：
1、持久性：细胞分化贯穿于生物体整个生命进程中，在胚胎时期达到最大限度。
2、稳定性：通常来说，分化了的细胞将一直保持分化后的状态，直至死亡。
3、普遍性：是生物界普遍存在的生命现象，是生物个体发育的基础。
4、不可逆性：细胞只能从全能干细胞最终走向高度分化的体细胞，不能反向进行（即全能性逐渐减小）。
所以在细胞培养中我们只能依靠预防分化的措施避免分化的产生：
1、控制细胞密度，冻存时密度在1*106左右，培养时根据不同细胞的生长习惯，细胞密度不能过高或者过低。
2、控制消化时间，细胞一般对胰酶比较敏感，贴壁细胞在消化时需要注意使用的胰酶品牌、胰酶量、消化时间等细节。
3、更换优质培养体系，营养成分改变或者营养成分过低可能会引起细胞分化产生。
4、控制培养时间，细胞长时间在一个空间生长不增殖也会导致分化产生，需要定期观察，做换液重铺操作。或者增加营养成分促进细胞增值。