神经干细胞是一种具有自我更新能力，可进一步分化为神经元、胶质细胞及少突胶质细胞的干细胞。通过研究提示移植入神经干细胞可能是一种有效的、可长期治疗脑损伤后神经功能恢复的方法。此外，通过转染携带促进生长的相关基因从而增强神经干细胞的增殖、分化等功能，然后将该神经干细胞移植至外伤性脑损伤患者体内也是治疗外伤性脑损伤的一种有效方法。
神经干细胞治疗外伤性脑损伤
研究中，向外伤性脑损伤患者注射已转染携带神经生长因子基因的病毒的神经干细胞可明显提高海马区锥体细胞存活率，并且外伤性脑损伤患者的认知、学习能力及运动神经功能也得到明显恢复。目前，主要通过立体定向注射和侧脑室注射两种方法移植神经干细胞至外伤性脑损伤体内，而通过侧脑室注射的神经干细胞在体内存活率更高。除了神经干细胞移植的方法,移植的时间也是影响神经干细胞治疗外伤性脑损伤效果的关键因素，外伤性脑损伤后两天及一周内注射神经干细胞的疗效明显比两周后的好，而外伤性脑损伤后一个月才使用神经干细胞进行治疗则对外伤性脑损伤患者的运动及认知功能的恢复无明显效果。
目前，神经干细胞应用于临床试验主要受限于神经干细胞难以大量培养、生产。最近，有一项关于利用人神经干细胞治疗慢性颈脊髓损伤的临床研究，虽然该研究发现经神经干细胞治疗后神经功能总体上得到了恢复，但仍需增加样本及对照组方能进一步明确其疗效。
