Diferenciace v souvislosti s biologií a lékařstvím popisuje procesy, při nichž se z nezralých buněk stávají zralé buňky dané tkáně. V případě zhoubného nádoru tento pojem vyjadřuje, jak moc nebo jak málo se nádorová tkáň podobá normální tkáni, ze které vznikla: dobře diferencované nádorové buňky se více podobají normálním buňkám a mají tendenci růst a šířit se pomaleji než špatně diferencované nebo dokonce nediferencované nádorové buňky. Diferenciace se používá v gradingových systémech, které jsou pro každý typ zhoubného nádoru jiné.
Viz také grading, histopatologický stupeň (grade).