Las células del paciente o de un donador, se obtienen por aféresis, el cual es un procedimiento automático de recolección y separación de células sanguíneas. Esto permite transfundir al paciente elementos necesarios sanos: plasma, glóbulos rojos, glóbulos blancos o plaquetas.
Hoy en día la mayoría de los transplantes autólogos (células del mismo paciente) se realizan utilizando sangre periférica, ya que es más sencillo y la recuperación de glóbulos blancos y plaquetas, después del transplante, es más rápido.
La fuente clásica de obtención de células hematopoyéticas (productoras de células sanguíneas) es la médula ósea del hueso de la cadera (cresta ilíaca). Este procedimiento, el cual se efectúa bajo anestesia general, permite extraer células del donante mediante múltiples punciones y aspiraciones del hueso.
También pueden obtenerse células hematopoyéticas de la sangre periférica, mediante punción de las venas de los brazos, o del cordón umbilical inmediatamente después del parto almacenando las células en bancos especiales para proveer posteriormente a posibles donadores.