As características específicas das células estaminais mesenquimais (CEM), incluindo o seu potencial de multiplicação  e a sua capacidade de diferenciação em vários tipos celulares como osso, cartilagem e gordura tornam estas células uma ferramenta muito útil na medicina regenerativa.
Está documentado que após aplicação sistemática, estas células possuem a capacidade de se integrar em vários tecidos e órgãos permanecendo estáveis por longos períodos de tempo. Quando se realiza a infusão das CEM no sangue periférico, estas têm também a capacidade de migrar para o local que tem a lesão.

As lista das aplicações terapêuticas ainda não é extensa. No entanto, há já reportes da sua utilização com sucesso na:

• aceleração da reconstituição da hematopoiese (“reconstrução” do sistema sanguíneo) em doentes após quimioterapia ou radioterapia
• atenuação da doença do enxerto contra o hospedeiro (rejeição do transplante) após transplante de células estaminais hematopoiéticas  
• Osteogenesis imperfecta (fortalecendo a estrutura dos ossos e ajudando na reparação das fracturas)
• AVC
• Diabetes tipo I
• reparação de lesões a nível do rim, músculo e pulmão
• promoção da angiogenese
• tratamento de feridas crónicas ao nível da pele
• aceleração da cicatrização de feridas em que é realizado um enxerto conjunto com CEM e epiderme diminuindo o risco de amputação

A vantagem da armazenagem das CEM a partir do cordão umbilical prende-se com o facto de a quantidade deste tipo de células diminuir com a idade e com a evolução da doença ou lesão. Desde a nascença aos 80 anos, o número de CEM diminui até cerca de 50%.