A csontvelő-átültetés egy gyors eljárás, hasonlóan a vérátömlesztéshez, amely átlagosan 2 órát vesz igénybe. Ez az új csontvelő progenitoroknak nevezett sejtekben gazdag, amelyek a véráramba kerülve keringenek, és a csontvelőben rakódnak le, ahol kifejlődnek.
A beteg a saját csontvelőjét elpusztító kezelés után egészséges csontvelősejteket kap egy donortól. Ezeket a sejteket, miután a donortól begyűjtötték, csontvelő krioprezerváló zacskóba csomagolják, lefagyasztják, és speciális körülmények között (hőmérővel ellátott, ellenőrzött termoboxban, 4 és 20 °C közötti hőmérsékleten) szállítják a transzplantáció helyszínére.
A betegnek beadott sejtek származhatnak saját csontvelőből is, amelyet a kezelés előtt eltávolítottak és későbbi felhasználás céljából lefagyasztottak (autológ transzplantáció esetén), vagy köldökzsinórvérből (kapcsolódó adományozás vagy az állami köldökzsinórvér-bankokból származó sejtegység felhasználása esetén).
Az alatt az időszak alatt, amikor ezek a sejtek még nem képesek elegendő fehér- és vörösvérsejtet és vérlemezkét termelni ahhoz, hogy az arányokat a normális értéken belül tartsák, a beteg jobban ki van téve a fertőző epizódoknak és a vérzésnek. Emiatt továbbra is kórházban marad, elkülönítve.