نخاع العظم هو النسيج الإسفنجي داخل العظام، وهو المسؤول عن إنتاج خلايا الدم الحمراء، البيضاء، والصفائح الدموية. في بعض الأمراض، قد يتوقف نخاع العظم عن أداء وظيفته بكفاءة، مما يتطلب استبداله بخلايا سليمة قادرة على إنتاج دم طبيعي.

يتم تنفيذ هذا الإجراء عن طريق إعطاء المريض جرعات عالية من العلاج الكيميائي أو الإشعاعي لتدمير نخاع العظم غير السليم، ثم يتم حقن الخلايا الجذعية الجديدة في مجرى الدم، حيث تنتقل إلى العظام وتبدأ في إنتاج خلايا دم جديدة.