各種植物細胞在植物體內都處於分化狀態。要使植物細胞從分化狀態過渡到有繁殖能力的分生狀態，其細胞結構必須發生深刻的變化，否則無法完成這個過渡。這種在植物體上已分化的細胞和組織，在培養條件下逐漸恢復到分生狀態的過程，叫作脫分化。已經脫分化的細胞在一定條件下，又可經過愈傷組織或胚狀體，再分化出根和芽，形成完整植株，這一過程叫作再分化。組織培養的過程，就是植物細胞的脫分化和再分化的過程，而這一過程又是在細胞全能性的基礎上進行的，是細胞全能性發揮作用的結果。
各種植物細胞在植物體內都處於分化狀態。要使植物細胞從分化狀態過渡到有繁殖能力的分生狀態，其細胞結構必須發生深刻的變化，否則無法完成這個過渡。這種在植物體上已分化的細胞和組織，在培養條件下逐漸恢復到分生狀態的過程，叫作脫分化。已經脫分化的細胞在一定條件下，又可經過愈傷組織或胚狀體，再分化出根和芽，形成完整植株，這一過程叫作再分化。組織培養的過程，就是植物細胞的脫分化和再分化的過程，而這一過程又是在細胞全能性的基礎上進行的，是細胞全能性發揮作用的結果。
脫分化：是已分化的細胞經過誘導後失去其特有的結構和功能而轉變成未分化細胞的過程；
再分化：已經脫分化的愈傷組織在一定條件下，再分化出胚狀體，形成完整植株的過程，細胞再分化過程事實上是基因選擇性表達與修飾的人工調控過程；
再分化是指在離體的條件下無序生長的脫分化的細胞在適當條件下重新進入有序生長和分化狀態的過程，再分化是再生的基礎，離體培養植物組織或細胞再生植株就是細胞脫分化和再分化實現的。
脫分化和再分化在細胞分裂形式上並無差別，再分化就是脫分化之後的重新分化，實際上是再一次的分化。
在組織培養的過程中,外植體(指從植物體上切下來的離體器官或組織)會進行細胞分裂，形成新的組織。不過,這種新生成的組織沒有發生分化,細胞排列疏鬆而無規則,是一團無定形的薄壁細胞,稱為愈傷組織。這種原來已經分化,並且具有一定功能的體細胞，喪失了原有的結構和功能，又重新恢復了分裂功能，就叫做植物細胞的脫分化。
將處於脫分化狀態的愈傷組織移植到合適的培養基上繼續培養，愈傷組織就會重新進行分化，並形成具有根、莖、葉的完整植株，這個過程就叫做植物細胞的再分化。