生物体的生长通过细胞增殖维持其正常的细胞数目，通过分化形成不同类型的细胞。因而细胞分化即为来源相同的细胞通过分裂逐渐形成结构和功能上具有稳定性差异的不同类型的细胞的过程。
组织产生新的分化细胞有两种方式。一是已存在的分化细胞通过分裂形成同类型的子代细胞，如血管内皮细胞；二是由干细胞产生新的分化细胞。干细胞的主要特点是具有增殖性和多能性，较原始的干细胞具有发育为不同类型细胞的能力，被称为全能细胞。干细胞分裂是不对称性的，分裂后一个子细胞保存原干细胞的特性，另一个子细胞继续呈对称性分裂，又称定向分裂，一面增殖，一面分化，逐渐成为多能细胞，并随着细胞的不断分化，最终形成具有确定功能的成熟细胞。由干细胞维持正常结构的组织常常是那些需要不断有新的分化细胞补充且分化细胞的分裂能力较低的组织。人体组织中的造血系统细胞、皮肤和肠上皮细胞就是靠干细胞增殖的典型例子。
分子生物学研究表明，不论是干细胞还是分化成熟的细胞，其二倍体细胞内的DNA含量是一样的，即它们都包含有生物体的全部的遗传信息，其细胞表型的不同在于其分化过程中遗传信息的选择性表达，即通过DNA顺序重排以及转录水平或翻译水平的调控，使特定的基因按一定的时间和空间顺序相继表达。实验证明，同一个体不同组织来源的细胞中，其mRNA部分是相同的，部分是特异的，特异的部分即基因选择性表达的结果。在细胞分化调控的各个水平上，转录水平的调控是最主要的调控方式。
从分化的角度来看肿瘤的发生，存在着两种似乎有些对立的学说：其一为干细胞学说，即肿瘤来源于干细胞的基因改变，肿瘤的发生是细胞分化过程的停滞和变异，是细胞不能分化、分化异常的结果。也有学者称此学说为异分化（disdifferentiation）学说，即肿瘤细胞的分化与正常过程有所不同。其二为去分化学说，即肿瘤来自于成熟细胞的去分化，是胚胎发育过程中活性基因的重新表达。但是目前细胞生物学家普遍认为，分化是一个单向过程，一般说来，正常的成熟细胞不可能回复到幼稚的未分化状态，只在某些特定的环境下一些特异细胞才可能发生有限的“去分化”。如外周血中的成熟淋巴细胞，在遇到特异的抗原刺激时，可以大量分裂产生母细胞样淋巴细胞，以产生足量的抗体对抗外来抗原，淋巴系统这种特异功能是由于机体防御反应的特殊需要所形成的。
从分化的角度来看，肿瘤细胞是在分化过程中停止下来的未分化完全的细胞，是分化阻断和分化缺陷的细胞，因此而言，肿瘤可以被看作为一种分化异常的疾病。肿瘤细胞的本质与正在分化过程中的正常细胞有着一定的相似性，虽然与正常细胞相比较，其分化特征渐趋消失，但仍具备不同程度的分化潜力。
正是由于肿瘤细胞是分化障碍或异常的结果，癌变后的细胞仍保留一定的分化潜能，因而它具有不同程度的“自发性”分化的表现。超微结构和免疫组化证实，腺样囊性癌由体积较小的未分化细胞、立方形的闰管样细胞、腺样分泌细胞和梭形的肌上皮样细胞组成，这几种细胞虽然都是肿瘤细胞，但在唾液腺胚胎发育中是属于不同发育阶段的细胞，这说明即使在同一肿瘤中也存在着不同分化程度的细胞。在唾液腺肿瘤中，如有肌上皮成分的出现，则提示肿瘤的分化程度较好。Shirasuna等对一株来自唾液腺肿瘤导管上皮、其结构与闰管相似的立方状细胞株（即来自一个细胞，通过无性繁殖的一个细胞群体） HSGc进行单细胞克隆筛选后，出现少量略为拉长的细胞。对这种略为拉长的细胞进行反复地单细胞克隆，结果出现梭形细胞（图5-6）。形态学观察及免疫组化检测显示这种梭形细胞具有肌上皮细胞的特征，如表现出肌上皮细胞的结构特点，并表达S-100、actin、myosin等，提示管状肿瘤细胞可分化为肌上皮样肿瘤细胞，显示出肿瘤细胞仍具备的分化潜能。如将这种肌上皮样肿瘤细胞接种于裸鼠，仅一半裸鼠形成移植瘤，而用亲本同一细胞克隆株的立方状闰管样肿瘤细胞接种，则接种的所有裸鼠均形成移植瘤，这进一步印证了这种肿瘤性肌上皮细胞是分化较为良好的肿瘤细胞。
图5-6 从一个HSGc肿瘤克隆株筛选和分离不同克隆株的过程。经第一次单细胞克隆，分离出386克隆株的立方状细胞和6克隆株的略为拉长的细胞。这种略为拉长的细胞经传代有逆转为立方形细胞的倾向。对6株略为拉长的细胞之一进行第二次单细胞克隆培养，分离出48株立方形细胞和16株略为拉长的细胞。对这16株略为拉长的细胞之一再次进行单细胞克隆培养，得到39株立方形、16株略为拉长的和3株梭形细胞。从3株梭形细胞之一进一步培养分离，得到27株梭形细胞，这种来自立方形细胞的梭形肿瘤细胞具有肌上皮细胞的特征
［引自Shirasuna K（1986）］
由于肿瘤细胞具备分化潜能，在一定条件能发生“诱导性”分化，即肿瘤细胞在人为条件下，经诱导物处理或外界环境变动等而出现分化的现象。何荣根等在体外培养的无肌上皮的腺样囊性癌Acc-2细胞中加入分化诱导剂dB-cAMP，培养细胞中出现了具有肌上皮特征的细胞。另有国内学者在来源于黏液表皮样癌的MEC-1体外培养细胞及裸鼠移植瘤中加入分化诱导剂HMBA，MEC-1细胞均出现了显著的分化现象。这些研究结果提示肿瘤细胞可经过诱导而发生表型逆转，形成分化程度较高的细胞。由于肿瘤细胞所具备的分化潜能，使同一种肿瘤可呈现出多种细胞成分的组织学图像。也正是由于肿瘤细胞所具有的发生诱导分化的能力，使人们考虑到如何利用分化诱导的方法使早期异常增生的细胞发生逆转，或调整已恶变的肿瘤细胞的生长分化过程，使其失去其恶性表征，从而给恶性肿瘤的防治提供了一条诱导分化治疗的新思路。
关于肿瘤的起源有多种学说，现在人们普遍认为绝大多数肿瘤起源于单个异常的细胞，这个细胞繁殖而形成的细胞群是整个肿瘤生长的基础，这就是肿瘤发生的单中心或单克隆学说。虽然肿瘤的起源是单克隆性的，但至肿瘤生长晚期，经过多步骤、多阶段的克隆筛选，肿瘤可出现多种不同表型。在这些表型中，一些分化差、增殖力强的表型细胞有可能取得竞争优势，成为肿瘤的主体细胞，即肿瘤出现了去分化现象。典型的例子就是临床上常可见一些复发的肿瘤与原发肿瘤相比较，虽然肿瘤类型一样，但分化更差。值得注意的是，这种去分化现象与肿瘤起源的所谓“去分化”学说是完全不同的两个概念，前者指的是在肿瘤生长后期分化较差的肿瘤细胞可在肿瘤中呈优势的状态，并不表明肿瘤来源于成熟细胞的去分化。
由于肿瘤细胞所具备的分化能力，一些唾液腺肿瘤虽然起源于单个细胞，但在形态上可呈现出多样性。由于不同理论对唾液腺肿瘤起源细胞的不同认识，对肿瘤形态的多样性也有着不同的理解和解释。
半多能双储备细胞理论认为，由于唾液腺肿瘤的起源细胞闰管细胞和基底储备细胞是干细胞，具备多向分化的能力，因而导致了肿瘤形态的多样性。而多细胞理论虽然也承认唾液腺肿瘤形态多样性是细胞分化不同的结果，但由于它强调包括腺泡细胞在内的所有唾液腺细胞都可发生肿瘤，这除了可以解释部分腺泡细胞癌可能来源于腺泡细胞外（目前大多数学者认为腺泡细胞癌来源于多潜能储备细胞，详见第四节），如果要解释某个形态多样性的肿瘤是由腺泡细胞发生的，就必然涉及这样一个条件，即像腺泡细胞这样已分化成熟的细胞一定先要发生所谓的“去分化”，形成导管、肌上皮等细胞，进而才能形成形态多样的肿瘤，而这种“去分化”已被大多数学者认为发生的概率很小。对此，Dardick等学者尚没有很好的解释。而实际上，这又回到对于肿瘤起源学说的不同认识上来。
