Les cellules souches embryonnaires de souris (CSEm) sont un modèle animal couramment utilisé dans la recherche sur les cellules souches et la biologie du développement. Les CSEm sont généralement isolées à partir de blastocystes provenant de la masse cellulaire interne d'embryons de 3,5 jours et ont le potentiel de générer tous les types de cellules présents dans l'organisme. Elles peuvent être cultivées dans des milieux sans sérum, sans couche nourricière, en présence du facteur inhibiteur de la leucémie (LIF) et de la protéine morphogénétique osseuse (BMP)-4, ce qui en fait un excellent modèle.

Les CSEm sont un très bon outil pour comprendre de nombreux aspects de la biologie cellulaire et du développement, comme la régulation du cycle cellulaire, les interactions cellulaires pendant le développement et le contrôle de l'expression des gènes. Les CSEm sont un système important pour comprendre la biologie des cellules souches et des tissus et pour créer des souris transgéniques ou knock-out, utilisées comme modèles de maladies in vivo, par recombinaison homologue. Les applications récentes des CSEm comprennent l'identification des facteurs qui maintiennent la pluripotence, la recherche sur les maladies génétiques humaines, l'identification de nouveaux facteurs de différenciation et la biologie du cancer.