干细胞的旁分泌效应，能够表达、合成、分泌各类生长因子、细胞因子、调节因子、信号肽等多种生物活性分子，调节代谢、免疫、细胞分化、增殖、迁移、营养、凋亡等活性因子，并通过这些因子平衡了机体的内稳态，为干细胞免疫调节、抗凋亡等提供了适宜的环境。
干细胞分泌的生物活性物质主要参与免疫调节和抗凋亡的过程，但同时有越来越多的证据表明干细胞分泌的因子，对组织再生和器官修复及其保护作用至少部分也有重要的功能。
干细胞的旁分泌效应，影响了血管细胞的增殖、迁移、粘附和细胞外基质的形成等多个血管生成的环节。干细胞的旁分泌效应还参与了肾脏保护。静脉注射干细胞的培养液，可以减轻肾小球细胞凋亡和肾脏损伤，提高存活率，提示干细胞可以通过其分泌功能减轻急性肾脏损伤。
干细胞的分泌功能会影响干细胞所在组织器官的结构、功能及其病理状态下的修复，是干细胞改善靶器官功能、抗凋亡、抗炎等疗效的重要机制之一。
