毛细胞再生就是新生毛细胞不断形成、成熟，代替已衰老死亡的细胞，这种自发性再生现象。鱼和两栖类动物的前庭和耳蜗毛细胞有自发再生现象。但哺乳动物的内耳中只有极少数的前庭毛细胞有自发再生现象。2009年美国研究人员发现，斑马鱼体内的毛细胞能发挥与人类耳蜗内毛细胞类似的作用促进毛细胞再生。

毛细胞是听觉的感受器，与内耳中如旋涡般盘曲的管状器官——耳蜗中的神经相连。声音从位于外耳道最里端的鼓膜传到耳蜗，引起充斥于其中的淋巴液的振动，毛细胞再把这种振动转化为电信号，通过听觉神经传达给大脑。若毛细胞受损，便无法将冲动传至中枢，就会出现听力障碍。

人类出生时约有5万个内耳毛细胞，细胞数目随着时间因受伤、疾病和年老而减少，由于毛细胞天生不会再生，一旦足够多的毛细胞死亡，听觉便开始衰退。

虽然中耳和内耳的病变都可能造成听力迟钝，但若是因药物副作用或噪音造成的听力丧失，则多半是损伤了毛细胞。另外，先天性听力迟钝大多也是毛细胞突变引起的。

鱼和两栖类动物的前庭和耳蜗毛细胞有自发再生现象。新生毛细胞不断形成、成熟，代替已衰老死亡的细胞，这种自发性再生在发育早期非常显著。鸟类内耳毛细胞也能自发再生，并贯穿于鸟类终生。哺乳动物的内耳中只有极少数的前庭毛细胞有自发再生现象。研究表明，耳蜗在出生前2天停止生成新的毛细胞。因此，多数学者认为，哺乳动物的耳蜗毛细胞缺乏主动再生能力。

噪声暴露、耳毒性抗生素和激光等人为刺激可致在体和离体组织内耳毛细胞损伤。损伤后毛细胞的再生和修复在不同种系表现不同。

两栖类的前庭（椭圆囊）和听器（听壶）毛细胞损伤后再生和修复现象十分明显，不受动物年龄、在体或离体等条件限制。损伤后新生毛细胞生产迅速，l～2周完全代替原已消失的毛细胞。

鸟类是内耳毛细胞再生修复研究最常用的动物种类。新生和成年期的鸡、鹌鹑等的前庭（椭圆囊）和听器（基底器）毛细胞在损伤后都具有再生修复能力，但以前庭毛细胞更为明显。毛细胞再生修复的速度慢于两栖类，一般需要3～4周，但一旦完成，都伴有前庭和听觉功能的恢复。

损伤后哺乳动物的前庭和耳蜗毛细胞的再生、修复能力有很大区别。肌注庆大霉素或用新霉素加入培养液，在体和离体组织前庭毛细胞损伤和死亡4周后，可见到新生毛细胞逐渐产生，但再生和修复速度远低于鸟类。离体耳蜗组织培养实验证明，3天新生期大鼠的耳蜗在新霉素损伤后应用视黄酸和胎牛血清，组织中有新生毛细胞形成，说明新生期（3天以内）的哺乳动物耳蜗毛细胞在离体实验中可能有再生修复能力。

日本京都大学伊藤寿一教授等组成的科研小组，在实验中成功使受损的位于老鼠内耳的毛细胞再生。在实验中，研究小组成员先人为地破坏了老鼠的毛细胞，再在耳蜗上开一个小洞，注入混有发光物质的神经干细胞，观察毛细胞能否再生。结果，注入的发光干细胞还不到1%，毛细胞就开始再生了。

为了向耳蜗神经发送冲动，耳蜗中的淋巴液必须要产生一个电位差，所以和人体其他部分比起来，该处淋巴液中钾的浓度极高。过去人们认为，在这样的环境下，即使人工注入细胞，它们也很难存活。但在这次的实验中，专家们确确实实地观测到了毛细胞的再生。虽然再生的效率很低，还不能进入实际治疗听力迟钝的阶段，但是首次成功确认了干细胞的活动情况。

近年来，华盛顿大学西雅图分校的一个研究团队一直在对一种水族馆里常见的观赏鱼类──斑马鱼进行研究，试图解决人类听力丧失的问题。和许多其他水生生物一样，斑马鱼在身体表面长有毛细胞。这些毛细胞的作用是探测水中的振动，其原理与人类内耳中的毛细胞相似。但是，与人类不同的是，斑马鱼的毛细胞在受损后还可以再生。

斑马鱼体内的毛细胞能发挥与人类耳蜗内毛细胞类似的作用促进毛细胞再生主要有两种办法。有些研究组织正在试图将干细胞──一种未特化的细胞，它可以特化出其它类型细胞──培育成为毛细胞。方法是将它们从身体的其它部位移植，或者促使内耳里自然生长的干细胞发生转变，特化为毛细胞。而华盛顿大学等组织的其他研究人员则将注意力集中在同毛细胞再生有关的分子和遗传学原理，以及如何在毛细胞无法再生的动物身上重复这一过程上面。