Przy przeszczepie macierzystych komórek krwiotwórczych najpierw dawca oddaje szpik podobnie jakby oddawał krew (z krwi obwodowej) lub za pomocą igły punkcyjnej pobiera się ok. litra mieszanki krwi i szpiku (z talerza kości biodrowej). Transfer komórek macierzystych od dawcy do biorcy odbywa się podobnie jak zabieg transfuzji krwi. Przeszczepiane komórki macierzyste przenoszone są przez krew w organizmie i samodzielnie umieszczają się w przestrzeni szpiku kostnego pacjenta. Jest to miejsce, w którym powstają nowe, zdrowe komórki krwi.
Przy wykorzystaniu macierzystych komórek naskórka – pobiera się komórki macierzyste naskórka ze zdrowej skóry pacjenta (to zapobiega odrzutom), intensywnie namnaża w laboratorium. Następnie umieszcza się je na ranie.
Przy wykorzystaniu macierzystych komórek rąbka rogówki – ze zdrowego oka pobiera się komórki macierzyste, namnaża w laboratorium i podaje do chorego oka.
Przy wykorzystaniu macierzystych komórek z tkanki tłuszczowej – pobiera się je od dawcy metodą liposukcji (małe kaniule, np. słomy, wprowadza się przez niewielkie nacięcie i odsysa tłuszcz). Tkanka tłuszczowa pobierana jest najczęściej z okolic brzucha.
Pobranie krwi pępowinowej wykonuje się po przecięciu pępowiny. Krew jest pobierana z  części pępowiny połączonej z łożyskiem. Po pobraniu materiał jest transportowany do banku komórek macierzystych.