Las células madre no existen sólo en el embrión, también existen en tejidos fetales y adultos, aunque su número relativo y, según se cree, su multipotencia disminuye con la edad. Los tejidos fetales son, por tanto, una fuente de células madre cualitativamente mejores que las obtenidas del tejido adulto. Pero son menos multipotentes que las CM embrionarias. Una ventaja significativa de las células fetales sobre las CM embrionarias es que su utilización provoca menos debate ético ya que pueden ser aisladas de fetos cuyo desarrollo ha sido interrumpido por razones médicas, o debido a un aborto natural.

Las células madre del cerebro de fetos humanos han sido usadas para tratar pacientes con la enfermedad de Parkinson y en algunos casos se ha conseguido una mejora clínica sostenida. A pesar de este aparente nivel de éxito, las células madre fetales tienen un inconveniente fundamental: el material de origen es extremadamente limitado. Una limitación adicional es que las células fetales no tienen casi ningún uso para terapias de paciente idéntico (a menos que se desarrollen técnicas in utero que permitan que el mismo feto sea tratado). Por estas razones, el uso de células fetales tiene limitaciones tanto en el abanico de enfermedades como en el número de pacientes que pueden tratar. Por ello es improbable que contribuyan de forma significativa a la batería de terapias celulares utilizadas para luchar contra las enfermedades.