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과거에는 태반 및 탯줄과 함께 제대혈도 의료적출물로 함께 폐기되어 왔으나, 제대혈 속에 다양한 세포들로 분화할 수 있는 줄기세포가 포함되어 있다는 연구가 진행되면서, 의학적으로 활용되기 시작하였다.
특히, 제대혈 속에 포함되어 있는 혈액줄기세포(조혈모세포)를 이용하여 선천성 재생불량빈혈 환자를 치료한 이후로 백혈병, 재생불량빈혈 등 다양한 난치성질환의 조혈모세포이식에 활용되어 오고 있다.
한편, 제대혈 속에 조혈모세포뿐만 아니라 다양한 조직으로 분화할 수 있는 중간엽 줄기세포를 분리배양할 수 있는 기술이 개발되면서부터는 여러 난치성질환의 세포치료에도 활용되고 있다.
즉, 제대혈 속의 줄기세포 성분 등을 이용하여 조혈모세포이식이나 세포치료의 중요한 자원으로 활용되면서부터, 제대혈은 과거처럼 폐기하지 않고 보관할 충분한 가치를 인정받게 되었다.

신생아가 출산 직후 탯줄을 절단하고 나면, 태반과 탯줄이 만출(분만)되기 전에 탯줄의 정맥혈관을 통하여 주사침이 달린 혈액백에 제대혈을 채취하게 된다.
태반과 탯줄 속의 혈액(제대혈)은 신생아의 혈액이지만, 이미 탯줄을 절단하고 난 이후의 폐기할 부분에 남아 있는 혈액을 채취하는 것이므로, 신생아의 건강에는 아무런 영향을 미치지 않는 것으로 연구결과들이 발표되었다. 제대혈은 신생아의 혈액이므로 당연히 출산시 산모의 건강에도 아무런 영향을 미치지 않는다.

제대혈을 효율적으로 보관하고 의학적으로 활용하기 위해서는 제대혈 속의 줄기세포 성분 (유핵세포 부분)만 분리해서 보관하고 있다. 핵을 가지고 있지 않은 적혈구와 혈장성분을 분리제거하고 나면, 남아있는 유핵세포들을 장기간 살아있게 하기 위하여 냉동보존제를 첨가해서 영하 196℃의 질소탱크에 보관하게 된다.
2011년 현재까지 보고된 바에 따르면, 23.5년간 냉동보관되어 있던 제대혈을 해동한 다음에 이식을 하더라도 세포의 생존에는 영향이 없다고 보고가 되었다. 이는, 세계적으로 제대혈 냉동보관 역사가 1980년대 후반부터 시작된 점을 고려하면, 현재와 같은 방법으로 냉동보관하는 경우에 냉동기간이 세포의 생존에는 큰 영향을 미치지 않을 것으로 예상한다.

※ 제대혈 냉동보관 과정

제대혈채취 후에 원심분리를 하여 제대혈 속의 유핵세포(줄기세포가 포함되어 있는 백혈구 성분)만 분리하고, 냉동보존제를 첨가 한 후에 질소탱크에 보관함.