植物细胞与动物细胞的差别之一就是植物细胞有全能性。植物细胞全能性（cell totipotency）的概念是1902年由德国著名植物学家Haberlandt首先提出的。他认为，高等植物的器官和组织可以不断分割直至单个细胞，每个细胞都具有进一步分裂和发育的能力，并设想从e个体细胞可以得到人工培养的胚。20世纪50年代末由Saward等人从胡萝卜根的韧皮部取下一块组织，并将其置于液体培养基中进行培养，使之分化出愈伤组织，然后把从愈伤组织所得到的胚状体转移到固体培养基上继续培养，从而获得了完整的胡萝卜试管植株。经过栽培，此植株能够正常蟪げ⒖花结果，从而证实了Haberlandt的植物细胞具有“全能性”的设想。
    组织培养的理论依据是植物细胞具有全能性，所谓细胞全能性是指每个植物的体细胞或性细胞都具有该植物的全套遗传基因，因此在一定培养条件下每个细胞都可发育成一个与母体一样的植株。要使细胞全能性表达出来，形成完整植株，除了生长以外，还要经过分化、脱分化和再分化等过程。
也就是说：一个植物细胞所具有的产生一个完整植株的固有能力称作“细胞的全能性”。只要有一个完整的有生命力的细胞，即使这个细胞已经是高度成熟和分化的细胞，也还保持不指吹椒稚状态的能力。其恢复过程取决于该细胞原来所处的自然部位，生理状态以及外部环境条件的影响等。当将离体组织或器官放在培养基上进行离体培养（in vitro culture）时，这些离体组织或器官就会进行细胞分裂，形成一种高度液泡化的呈无定形态的薄壁细胞，称为愈伤组织callus）。
    一个已停止分裂的成熟细胞转变为分生状态，并形成未分化的愈伤组织的现象就称为植物细胞的脱分化（differentiation）。脱分化过程的难易与植物种类、组织和细胞状态有关。一般成年细胞和组织比幼年细胞和组织难；单倍体细胞比二倍体细胞难睬腥〉闹参镒橹、器官和细胞，在人工培养条件下，可促进脱分化，产生愈伤组织，然后将脱分化形成的愈伤组织转移到适当的培养基上继续培养，这些无定形的愈伤组织又会重新产生分生组织，继而进行形态建成，分化出具有根、茎、叶，最后形成完整植株。把这种原已分化的细胞，经卜只培养后再次进行的分化现象叫再分化（redifferentiation）在有些情况下，再分化也可不经愈伤组织阶段，而直接发生于脱分化的细胞。组培苗的生产程序为：
       脱分化                再分化
外植体-----愈伤组织（胚状体）------小苗----增殖----生根---炼苗---移栽