成年人各类血细胞均起源于骨髓造血干细胞。造血过程也就是各类造血细胞发育和成熟的过程。根据造血细胞的功能与形态特征，一般把造血过程分为造血干细胞，定向祖细胞和形态可辨认的前体细胞三个阶段。造血干细胞具有自我复制和多向分化的能力。造血干细胞通过不对称性有丝分裂所产生的两个子细胞只有一个当即分化为早期祖细胞，另一个保持干细胞全部特征不变。因此，通过自我复制和自我维持可保持自身细胞数量的稳定；通过多向分化可形成各系定向祖细胞。

此外，在生理情况下，90%~99.5%的造血干细胞处于细胞周期之外，也即处于不进行细胞分裂的相对静止状态(G₀期)。一旦机体需要，可以有更多的造血干细胞从G₀期进入细跑胞周期。因此，造血干细胞具有很强的增殖潜能。另一方面，处于静止状态的干细胞有利于对有丝分裂中发生轻微点突变的基因进行修复，避免发展为不可逆的多基因突变。发育到定向祖细胞的阶段时，已经限定进一步分化的方向。将各系列的定向祖细胞在体外培养时,可形成相应血细胞的集落即集落形成单位。红系定向祖细胞形成红系集落形成单位，同理，粒-单核系祖细胞形成粒-单核细胞集落形成单位，巨核系祖细胞形成巨核系集落形成单位，淋巴系祖细胞形成淋巴系集落形成单位。由于定向祖细胞的分化与增殖同步进行，因此，定向祖细胞不是单一的群体，其生物学特性不完全相同。如早期红系祖细胞和晚期红系祖细胞分别在体外培养时形成很大的红系爆式集落形成单位和较小的红系集落形成单位。

造血干细胞的自我维持特性使得其数量不能扩增，因此，体内造血过程中的细胞大量扩增主要依赖祖细胞数目的扩增。而干细胞一旦变为祖细胞立即出现对称性有丝分裂，并边增殖边分化，寿命有限，体内祖细胞的数量主要依赖于造血干细跑的分化而来。在前体细胞阶段，造血细胞已发育成为形态学上可辨认的各系幼稚细胞，这些细胞进一步分化成熟，便成为具有特殊功能的各类终末血细胞，然后有规律地释放入血液循环。