结直肠癌干细胞不一定衍生于正常肠道干细胞，但是二者共享一些基础信号途径，所以理解肠道干细胞调节机制，有助于理解恶性肿瘤干细胞生物学。然而大部分研究只着重小肠肠道干细胞生物学，对结肠干细胞了解较少。传统上认为小肠陷窝是典型肠道干细胞来源，用于鉴定不同功能的肠道干细胞群。
目前有两群肠道干细胞，一群是 +4 细胞，主要表达 BMI1、HOPX、TERT 和 LRIG1，另一群是小肠陷窝基底柱细胞，高表达 LGR5。它们都有自我更新能力，可以分化为各种肠道上皮细胞，满足真正干细胞标准。
尽管两个肠道干细胞群能够双向转化，起初仍认为代表不同干细胞群，具有不同功能活性。增殖的 LGR5+ 细胞与肠道止血有关，静止 BMI1+ 细胞是预留干细胞池，能再生 LGR5+ 细胞。研究发现 LGR5+ 细胞表达包括 BMI1 在内的 +4 细胞标志，引发疑问：2 种肠道干细胞群是否真的不同?
接下来主要采用谱系追踪技术，鉴别肠道干细胞池本质特征。发现活化的循环中 LGR5+ 细胞产生一群存在时间很短的静止潘氏细胞前体，表达 LGR5 和 +4 细胞标志，损伤时获得功能性干细胞特征。一群 LGR5_分泌性前体细胞，特征表达 Notch 配体 DLL1，也在损伤时产生肠道干细胞群。谱系追踪实验是肠道干细胞研究主要手段。
事实上这种方法最近用于定义陷窝和腺瘤中功能干细胞的数量，鉴定小肠和结肠中 DCLK1+ 静止细胞亚群。研究新技术还包括采用遗传学或是双 LGR5-GFP 标志的肠道干细胞动态图像;Ki67RFP 转基因小鼠用于研究干细胞在肠道内动态变化，阐明肠道干细胞异质性。
结肠与小肠陷窝在结构与细胞组成上有几点不同：结肠陷窝不在粘膜表面凸出形成绒毛;不包含潘氏细胞、+4 细胞或是 BMI1+ 细胞。
通常认为结肠干细胞 LGR5+ 或 EphB2high，移植小鼠结肠能产生完全自我更新的陷窝。通过 Notch 信号或 LRIG1 表达的增高，检测并鉴定结肠陷窝中的慢周期
干细胞，它是 DCLK1+ 丛细胞的一个亚群。需要进一步鉴定结肠干细胞转化机制，特别是陷窝内有大量细菌时，微生物群改变所致的潜在致瘤功能。
