Las células madre mesenquimales ejercen sus efectos beneficiosos mediante varias vías de acción:
La primera es mediante la reparación y regeneración de los tejidos lesionados, convirtiéndose en células especializadas que crean de nuevo el tejido dañado. Sin embargo, esta función no la hacen en todos los tejidos con el mismo éxito, por lo que en algunas patologías siempre serán más efectivas que en otras.
La segunda es su importante efecto antiinflamatorio, actuando con más potencia que los fármacos antiinflamatorios conocidos, y sin efectos adversos destacables.
El tercer modo de actuar se debe a sus propiedades inmunomoduladoras, que regulan el sistema inmune del organismo para controlar enfermedades inmunomediadas y actúan favoreciendo una mejor respuesta de este.
Y por último, uno de los más importantes es su efecto paracrino, ya que son capaces de liberar factores que estimulan a las células del propio tejido a recuperar un metabolismo y una funcionalidad fisiológica y a reparar los daños.