إذا كانت الخلايا في جسمنا تتكاثر وتستبدل الخلايا الموجودة في نخاع العظم المسؤولة عن إنتاج الدم فيه, فإنها تغطي نخاع العظم وتسبب سرطان الدم. لذلك ، يحدث فقر الدم في المرضى و تنخفض مقاومة المريض تجاه العدوى. تؤخذ الخلايا الجذعية الرئيسية في نخاع العظم ، والتي تساهم في تشكيل خلايا الدم ، من المتبرع وتُزرع إلى مريض سرطان الدم يسمى بعملية نقل نخاع العظم. يمكن الحصول على هذه الخلايا الجذعية الرئيسية من الأشقاء الذين تكون مجموعات الأنسجة مناسبة لهم ، ونادراً ما يتم ذلك من أفراد الأسرة أو من الاشخاص المانحين الغير أقارب الذين يتشابهون بمجموعه الانسجه الخاصه بهم. وهذا ما يسمى النقل الخيفي ( القتدم من اشخاص غير أقارب). الزرع الذاتي هو زرع الخلايا الجذعية للمريض ، ويتم تجميد نخاع عظام المريض وتخزينه ، ويعطى عند الضرورة. هناك خيار آخر يتمثل في استخدام دم الحبل السري الذي يتم جمعه من المشيمة عند الاخ الوليد حديثا. زرع نخاع العظام ليس بعملية ؛ النخاع يعطى للمريض عن طريق الاوعية الدموية, صعوبة الزرع في عملية متابعة المريض بينما يكتسب النخاع وظائفه في الموقع الجديد. يمكن أن تكون عملية المتابعة هذه صعبة لأن العلاج الكيميائي إلزامي عندما يتم إعطاء المريض خلايا صحية والعلاج الكيميائي يدمر الخلايا الجيدة. قد تحدث مضاعفات مثل النزيف والعدوى وفقر الدم. في غضون ثلاثة أسابيع بعد الزرع ، يبدأ بناء خلايا الدم الجديدة في الجسم. من أجل منع رفض نخاع العظام ، تتم معالجة المريض لمدة ستة أشهر تقريبًا. يتراوح معدل نجاح زرع نخاع العظم ما بين 43٪ و 83٪ حسب نوع سرطان الدم ومدى ملاءمة المتبرع من أجل منع رفض الجسم لنخاع العظام الجديد..