利用植物细胞的全能性，可以培养出许多细胞，随着细胞反复的分裂，培养中的愈伤组织和悬浮细胞一段时间后重新开始分化，产生不同类型的细胞。如：薄壁细胞、纤维细胞、导管和管胞、毛状细胞、石细胞及色素细胞。在显微镜下易被观察到的是有加厚的次生细胞壁的导管。因此，当纤维细胞、导管和管胞、木质部等发生分化的过程也就是新植株重建的过程。在自然状态下植物中的细胞和组织的分化是按照固定的途径和方式进行的。但在组织培养的愈伤组织中，细胞分厝丛诤艽蟪潭壬先【鲇谕饨缁肪骋蛩亍Ｔ谔囟ǖ呐嘌条件下，愈伤组织的薄壁细胞可以保持在同一状态下，而不出现分化。通过改变各种环境因子，如温度、光照、培养基成分诱导和控制细胞分化。在实际生产中对细胞分化影响最大的物质是生长素和蔗糖。此外，有证据表明细胞分裂素和孛顾匾膊斡肽局什康男纬伞Ｒ话闼道矗低浓度的生长素对木质部的形成有刺激作用，但超过一定水平后，木质部的分化程度和生长素的含量就呈现反比的关系。另外，生长素对维管组织分化的影响似乎与糖的存在有密切联系。在较低的生长素水平下，愈伤组织中木质部和韧皮部组织的相对爻闪靠梢酝ü改变培养基中蔗糖的浓度而得到控制。例如，当琼脂中含有0.05mg/L IAA和1%蔗糖时，Syringa愈伤组织中仅出现少量的木质部成分。如果IAA水平保持不变，将蔗糖浓度提高1倍，木质部的形成量就较多，同时有少量韧皮部出现。当蔗糖浓度达到2%~4%时，木质部和韧皮部组织厥狈只。假如把蔗糖进一步提高到5倍，愈伤组织中形成的维管组织的主要成分是韧皮部，仅有少量木质部。另外，有的双糖如麦芽糖和海藻糖（Trehalose）对植物愈伤组织中的导管分化有促进作用，而葡萄糖、果糖和其他单糖则没有这样的作用。细胞分裂素对木质部分化的促进效应往往赜肷长素协同作用而产生的。在百日草（Zinnia elegans）的单细胞培养中，细胞分裂素和生长素的共同使用也促进导管成分的分化。赤霉素和生长素之间的相互作用也能对木质部的分化产生积极作用。

无论是在离体还是在活体条件下，植物细胞分化的研究重点是维管组织的分化，特别是木质部成分的分化。由于技术上的困难，对韧皮部分化过程的研究较少。在经过离析的植物组织中，导管分子很容易染色，但小而纤细的筛管却不行。导管分子的分化过程现在已成为研究植物组织培养中细胞分化问题的一个模式系统。
在一个完整的植株中，组织分化是以一种固定的方式进行的，这种方式在不同物种和不同器官中各有不同的特征。在某些已知的条件下，愈伤组织培养物可保持纯薄壁组织状态，不具有任何维管成分，这种愈伤组对研究各种理论因子对维管组织分化过程的影响是一种很有价值的系统。
现在已知，生长素和蔗糖是对维管组织分化过程有显著影响的两种物质，它们能从质和量两个方面影响维管组织的分化。某些证据还指出，细胞分裂素和赤霉素也可能与木质部分化过程有关。