Maduva osoasă care urmează a fi transplantată (numită grefa de măduvă osoasă), se recoltează de la donator în sala de operații, prin puncții aspiratorii în creasta iliacă (osul șoldului). Măduva extrasă este prelucrată și administrată pacientului în maximum 24 de ore.
În cazul în care sunt transplantate celule stem periferice, se recoltează sânge printr-un cateter venos central conectat la un aparat care selectează celulele stem periferice. Celulele astfel recoltate sunt înghețate la -180 grade C și administrate pacientului la momentul oportun.