Transplantul de măduvă osoasă este o procedură rapidă, ca o transfuzie de sânge, care durează în medie 2 ore. Această măduvă nouă este bogată în celule numite progenitoare, care, odată ajunse în sânge, circulă și se vor depune în măduva osoasă, unde se vor dezvolta.
Pacientul, după ce va fi supus unui tratament care îi va distruge propria măduvă, va primi celule medulare sănătoase de la un donator. Aceste celule, după ce sunt recoltate de la donator, sunt ambalate într-o pungă de crioconservare a măduvei osoase, congelate și transportate în condiții speciale (geamantan termic controlat cu termometru, la o temperatură cuprinsă între 4 Cº și 20 Cº) până la locul unde va avea loc transplantul.
Celulele infuzate în pacient pot fi, de asemenea, din propria măduvă, prelevată înainte de tratament și congelată pentru utilizare ulterioară (în cazul transplantului autolog), sau din sângele cordonului ombilical (în cazul donării înrudite sau al utilizării unei unități de celule din Băncile publice de sânge cordonal).
În perioada în care aceste celule nu sunt încă capabile să producă suficiente globule albe și roșii și trombocite pentru a menține ratele în limitele normalității, pacientul este mai expus la episoade infecțioase și hemoragii. Din acest motiv, el rămâne în spital, în izolare.