Oltre alla loro futura potenzialità come alternativa ai trapianti d'organo, le ES sono utilizzate anche nel campo della tossicologia e come “schermi cellulari” per scoprire nuove molecole (NCEs) che possono essere sviluppate come farmaci a basso peso molecolare. Gli studi sulle cellule staminali hanno mostrato che i cardiomiociti derivati dalle ES sono ottimi modelli in vitro per testare la risposta ai farmaci e prevedere i profili di tossicità. Gli epatociti derivati dalle ES si sono rivelati utili modelli per le fasi pre-cliniche della ricerca su nuovi farmaci, anche se lo sviluppo di epatociti dalle ES si è mostrata alquanto difficoltosa e ciò ostacola le possibilità di testare il metabolismo dei farmaci. 