Transplantacija koštane srži moguća je na dva načina. U autolognoj transplantaciji transplantira se sopstvena koštana srž pacijenta. U alogenoj transplantaciji koštane srži, koštana srž uzima se od drugog davaoca. Prije transplantacije, pacijent uz hemoterapiju prima hemoterapiju, a kod nekih bolesti i radioterapiju. U ovoj fazi, poznatoj kao režim kondicioniranja, imunološki sistem je potisnut, ćelije karcinoma su uništene, a koštana srž je pripremljena za nove matične ćelije.