Las células madre pluripotentes tienen características únicas en comparación con las células somáticas. En esta revisión, resumimos la respuesta a los estreses ambientales (hipóxico, oxidativo, térmico y mecánico) en las células madre embrionarias (CME) y sus aplicaciones en los métodos de diferenciación dirigidos a linajes específicos. Estos estreses conducen a la activación de cada factor de transcripción específico seguido de la inducción de genes descendentes, y uno de ellos regula la especificación de linaje. En resumen, el estrés hipóxico promueve la diferenciación de las CME hacia linajes mesodérmicos a través de la activación de HIF-1alpha. En cuanto al estrés mecánico, una alta rigidez tiende a promover la diferenciación mesodérmica, mientras que una baja rigidez promueve la diferenciación ectodérmica a través de la modulación de YAP1. Además, cada paso en la diferenciación del mismo linaje favorece cada rigidez apropiada de la placa de cultivo; por ejemplo, el endodermo definitivo favorece una alta rigidez, mientras que el progenitor pancreático favorece una baja rigidez durante la diferenciación pancreática de CME humanas. En general, los tratamientos que utilizan esos estreses no tienen efectos genotóxicos o carcinogénicos, excepto el estrés oxidativo; por lo tanto, las células diferenciadas son seguras y podrían ser útiles para la terapia de reemplazo celular. En particular, el efecto del estrés mecánico en la diferenciación se está volviendo atractivo para el campo de la medicina regenerativa. Por lo tanto, el desarrollo de un protocolo de diferenciación mediado por estrés es un asunto importante para el futuro.