اگرچه مطالعه سلول‌های مشتق‌شده از بافت‌های in vivo بیش‌ترین پیش‌بینی‌کننده زیست‌شناسی و عملکرد سلولی است، پیچیدگی بیولوژیکی می‌تواند نتایج را مخدوش کند مگر اینکه جمعیت‌های سلولی هدف جداسازی شوند. به منظور مطالعه فنوتیپ های سلولی، روش های متنوعی برای جداسازی جمعیت های سلولی بر اساس ویژگی های قطعی تکامل یافته است. جداسازی جمعیت های سلولی نه تنها به تحقیقات بیولوژیکی کمک می کند، بلکه آزمایش های تشخیصی بالینی را نیز تسهیل می کند. موثرترین روش های جداسازی عملکرد، خلوص و زنده ماندن را افزایش می دهند. غنی‌سازی یا خالص‌سازی جمعیت‌های هدف را می‌توان با انتخاب مثبت - اغلب با استفاده از آنتی‌بادی‌هایی که نشانگرهای خاص سلول را متصل می‌کنند - یا با انتخاب منفی که ممکن است از خواص بیوفیزیکی برای تخلیه سلول‌های ناخواسته به منظور غنی‌سازی برای جمعیت هدف استفاده کند، به دست آید.