Las esponjas y las hidras pueden reconstituir su cuerpo completo a partir de pequeños conglomerados de células. Si una esponja se disocia en una suspensión de células separadas, éstas se van uniendo progresivamente hasta reconstruir el individuo completo. Un caso espectacular es el de las planarias, gusanos planos muy simples, capaces de regenerarse aunque se les hagan 300 cortes transversales. Tienen cierta capacidad de relacionar estímulos, como el de una luz brillante seguida de una descarga eléctrica. Si se parte a un animal entrenado en dos mitades, cada una de ellas regenera un cuerpo completo, que recuerda lo aprendido. Si se da de comer a estos gusanos trozos de congéneres suyos que ya habían aprendido, aprenden antes. La memoria estaría distribuida en forma de sustancia química por todo el cuerpo.

Gusanos marinos como Nemertea, como medio de defensa y reproducción, se fragmentan en numerosas partes, que producen nuevos individuos. Dividiendo en dos el cuerpo, el fragmento cefálico regenera la cola y el fragmento caudal, la cabeza. En cambio, las lombrices de tierra, al ser cortadas en dos, pueden reconstruir el cuerpo completo a partir del extremo que tiene la cabeza. El extremo que tiene la cola, si supera cierta longitud, empieza a regenerarse, pero al producir un animal con dos colas, muere. Las estrellas de mar hacen crecer fácilmente sus brazos amputados e incluso pueden regenerar el cuerpo completo a partir de uno solo de los brazos, si conserva un trozo del disco central. 

Las holoturias, parientes cercanos de las estrellas de mar, expulsan una masa visceral que contiene algunos de sus órganos, si son atacadas por depredadores. Así les ofrecen alimento para que se distraigan y les permitan huir. Los órganos perdidos son fácilmente producidos de nuevo. Los pulpos también pueden regenerar sus brazos, que pierden en combates o que se comen ellos mismos cuando tienen mucha hambre. Ciertos cangrejos y langostas poseen la capacidad de realizar la autoamputación y posterior regeneración de sus extremidades en casos de peligro. Tienen una articulación destructible cerca de la base de cada una de sus extremidades. Éste es un mecanismo de seguridad que permite al animal escapar de un enemigo que lo haya atrapado por alguna de sus extremidades y también liberar su cuerpo si alguno de sus miembros queda aprisionado.

Los peces mantienen en algún momento de su vida incluso la capacidad de regenerar zonas de su sistema nervioso central, así como de algunas partes lesionadas en el corazón. Muchas salamandras y tritones pueden regenerar colas, patas, ojos, mandíbulas, riñones e incluso trozos de corazón. Las serpientes reconstruyen al menos parcialmente la lengua. Muchos lagartos regeneran las colas que entregan a los depredadores para escapar (y que se contorsionan nerviosamente tras la amputación para distraerlos). Las colas sólo se regeneran si se rompen a través de unos puntos débiles entre las vértebras. La cola nueva ya no puede desprenderse. Los embriones de mamíferos cuentan con cierta capacidad de regeneración de los brotes de los miembros, que desaparece mucho antes de nacer. Los ciervos renuevan anualmente sus astas. El delfín tiene una notable facultad para recambiar la piel. Los ratones de la línea MRL pueden cerrar heridas sin dejar cicatriz e incluso regenerar músculo cardíaco dañado.

En el ser humano se recambian periódicamente las células epidérmicas, las de la mucosa oral y del tracto respiratorio. Las células sanguíneas mantienen un proceso continuo de destrucción y regeneración. Las uñas extraídas o perdidas pueden regenerarse si el sitio con potencial regenerativo no ha sufrido un daño irreversible. También existe cierta capacidad de regeneración de tejido muscular y se produce la reconstrucción de fracturas óseas. El hígado tiene gran capacidad regenerativa y la piel puede cerrar heridas, aunque queda una cicatriz. En la mujer destaca la renovación del endometrio tras cada menstruación.

Las salamandras y tritones son los únicos tetrápodos que conservan la capacidad, durante toda su vida, de reconstruir partes complejas de su cuerpo. Por ello se han usado como modelos de estudio con vistas a conseguir una mayor capacidad de regeneración en humanos. Las respuestas iniciales de los tejidos en el punto de amputación de la salamandra y en los humanos guardan semejanza. Pero mientras en estos el proceso acaba en una cicatriz, en la salamandra se reactiva un programa de desarrollo embrionario que reconstruye un miembro nuevo.

Cuando se amputa a una salamandra una de sus patas, los vasos sanguíneos del muñón se contraen pronto: se reduce la hemorragia y una capa de células dérmicas recubre rápidamente la superficie. Durante los días siguientes a la lesión, esa epidermis se transforma en una capa de células emisoras de señales indispensables para el éxito de la regeneración. Fibroblastos (células del tejido conectivo que intervienen en la cicatrización de heridas) migran y se desplazan por la superficie del corte para congregarse en el centro de la herida. Allí proliferan y forman el blastema, una agregación de células pluripotentes, que servirán de progenitoras de la nueva extremidad. Las células del blastema son equivalentes genéticamente a las del primordio del miembro del embrión. Las partes intermedias se van completando por un proceso de intercalación: neuronas motoras, músculos y vasos sanguíneos crecen con el miembro y reestablecen las conexiones presentes antes de la amputación. El objetivo de la investigación es inducir la formación de un blastema tras la amputación de un miembro.

Se experimentó provocando heridas al lado de las patas de las salamandras. Migraron células epidérmicas y fibroblastos. Si se desviaba un nervio hacia la herida, se inducía, por los fibroblastos, la formación de un blastema. Los factores segregados por el nervio influían en la regeneración. Para generar completamente una nueva pata, se requería el injerto de un trozo de piel de pata, que emite otras señales de crecimiento. En otro experimento, se creó una pata normal desde el codo del ala de un embrión de pollo, después de injertarle allí tejido de pata. Esto indica que los programas de construcción de miembros se reactivan si el entorno de la herida es favorable. Otro hito en la investigación fue el crecimiento de tejido óseo nuevo a partir del lugar en donde se amputó la punta del dedo de un ratón, lo que muestra la capacidad de los mamíferos de formar un blastema.

Incluso en seres humanos, hay casos de regeneración natural de yemas dactilares. El tratamiento de estas heridas con proteína en polvo podría haber contribuido a la regeneración, creando un andamiaje para los nuevos tejidos. Un obstáculo clave que habrá que vencer para regenerar miembros humanos es la proliferación de fibroblastos, que forman tejido cicatricial en vez de permitir el crecimiento del miembro. Asimismo, habrá que reconstruir las señales moleculares que reciben las células del entorno de la herida para conducir el proceso hacia la regeneración.