A medida que nuestra población envejece, hay una mayor necesidad de un suministro adecuado de tejidos ingenierizados para abordar una variedad de enfermedades debilitantes. Se prevé que las terapias basadas en células madre satisfagan esta necesidad emergente. A pesar de los avances significativos en el control de la diferenciación de células madre, sigue siendo difícil ingenierizar construcciones de tejido humano para trasplante. Los avances recientes en técnicas de micro y nanofabricación han permitido el diseño de biomateriales más biomiméticos que pueden ser utilizados para dirigir el destino de las células madre. Estos biomateriales podrían tener un impacto significativo en la próxima generación de terapias basadas en células madre. Aquí, destacamos el progreso reciente realizado por técnicas de micro y nanoingeniería en el campo de los biomateriales en el contexto de dirigir la diferenciación de células madre. Se presta especial atención al efecto de la topografía de la superficie, la química, la mecánica y los micropatrones y nanopatrones en la diferenciación de células madre embrionarias, mesenquimatosas y neurales.