Những phương pháp ứng dụng tế bào gốc được đưa ra nhằm chữa trị các bệnh ung thư ở người:

- "Liệu pháp biệt hóa" là phương pháp đặc biệt mới, nhằm tấn công vào CSC: Trong liệu pháp biệt hóa, CSC buộc phải biệt hóa, nhờ đó mà chúng sẽ bị vô hiệu hóa. Cũng có thể là để kích hoạt tiềm năng biệt hóa của CSC, đầu tiên chúng cần được tái lập trình để thành dạng giống như tế bào gốc vạn năng.

- Sử dụng tế bào gốc như một thiết bị chuyển tải thuốc nhằm định hướng hóa trị và xạ trị một cách trực tiếp để diệt CSC thông qua tương tác giữa tế bào với tế bào.

- Sử dụng các thuốc có chứa protein liên quan trong con đường chuyển hóa và truyền tín hiệu của CSC hoặc các nhân tố hoạt động như chất tương đồng hoặc chất cạnh tranh của các protein liên quan đến con đường truyền tín hiệu trong CSC.

- Sử dụng kháng thể đơn dòng liên kết hóa học để tiêu diệt các CSC.