全能性を持つようになった細胞が、それぞれの機能を担う細胞へと再び分化すること。ヒトなどのいわゆる高等生物はそれぞれ特別な機能を担う細胞の集合体。受精卵の単一細胞から、それぞれの機能を担う細胞へと「分化」する。分化した後の細胞を、分化する前の全能細胞へと「脱分化」することはヒトなどの動物では困難だったが、2012年にノーベル生理学・医学賞を受賞した京都大学の山中伸弥教授らのiPS技術の発明により可能になった。

 一方、植物は苗のクローン増殖として挿し木法が広く活用されているように器官再生能力が高いことは古くから知られている。傷ストレスを受けると細胞が脱分化して細胞分裂が促進され、新しく器官を作る準備をする能力が高まる。植物ホルモンを作用させて植物個体を脱分化してカルスと呼ばれる細胞の集合体にする手法が利用されている。再分化は、このカルスを機能を持つ細胞へと分化させることを意味する。