造血或血细胞生成是一个复杂的、多层次的细胞分化过程，这个过程包括造血干细胞的自我更新和增殖。其分化增殖产生各系的定向造血干细胞，后者进一步增殖分化形成成熟的血细胞。造血需要一个适合的微环境，又受到局部和全身的生长因子、抑制因子的调节。造血干细胞的研究，可使人们了解造血的正常生理过程，包括其分化、成熟及调节机制。

正常人骨髓中多能造血干细胞约占细胞总数的0.4%，定向干细胞约占3%。外周血中的干细胞比例更低。由于这些细胞在一般形态上与淋巴细胞无明显差别，不能直观地研究其特性。因此主要通过骨髓和血液细胞体外培养的方法，根据其增殖能力和所形成集落的特征不同，将不同的细胞加以区分。现在也可以通过免疫磁珠等方法，先进行干细胞的纯化分离，再进行培养扩增。造血细胞的培养分析，已用于造血干细胞克隆性疾病的诊断和治疗效果分析。目前使用的造血细胞培养方法有许多种，按培养基可分为液体培养法和半固体培养法；半固体培养法中，根据培养基的配方不同又可分为血浆凝块法、琼脂法和甲基纤维素法；按血清的有无，可分为无血清液体培养法和血清半固体培养法等。

造血干细胞可向多种定向干细胞分化增殖，所以不同类型的造血干细胞克隆性疾病如骨髓增生异常综合征（MDS)、急慢性白血病、再生障碍性贫血（AA)、骨髓增殖性疾病（MPD）等造血细胞的集落分析均有一定特点。目前已发展了多种造血细胞的培养体系，在常规培养基中应用不同的细胞因子组合，以培养和扩增不同的定向干细胞。如混合集落形成细胞（CFU-Mix)培养、粒单核细胞集落形成细胞（CFU-GM）培养、巨核细胞系集落形成细胞(CFU-MK)培养、红系干细胞（BFU-E）培养以及成纤维细胞干细胞（CFU-E）分析等。重症再生障碍性贫血患者的骨髓、外周培养血几乎均无集落形成，可认为是CFU-Mix阶段障碍；MDS患者的CFU-GM培养常表现为集落减少而集簇增多；AML骨髓粒一单核系干细胞（CFU-GM）集落不生成或生成很少，而集簇数目增多。