स्टेम सैल अपनी तरह की एकमात्र कोशिकाएँ हैं जो बोन मैरो या परिधीय रक्त में स्थित होती हैं जो लाल रक्त कोशिकाओं, सफेद रक्त कोशिकाओं और प्लेटलेट्स में विकसित हो सकती हैं। रेडिएशन थेरेपी और कीमोथेरेपी जैसे कैंसर इलाज का लक्ष्य कैंसर कोशिकाओं को नष्ट करना है। दुर्भाग्य से, इस प्रक्रिया में बोन मैरो और अन्य स्वस्थ कोशिकाएं क्षतिग्रस्त हो जाती हैं।

एक ऑटोलोगस स्टेम सैल ट्रांसप्लांट में, बोन मैरो स्टेम सैल को कैंसर के इलाज से पहले रोगी के शरीर से निकाला जाता है ताकि उनकी रक्षा हो सके। स्टेम सैल को दो तरह से इकट्ठा किया जा सकता है। प्राथमिक विधि में परिधीय रक्त से स्टेम सैल का संग्रह शामिल है। इस प्रक्रिया के लिए, स्टेम सैल को एकत्र करने से पहले मरीज को दवाएँ दी जाती हैं ताकि स्टेम सेल, बोन मैरो को छोड़ दें और रक्त में प्रवेश करें। फिर बांह से रक्त निकाला जाता है और एक एफरेसिस मशीन या एक "सेल सेपरेटर" के माध्यम से फैलाया किया जाता है, जहां स्टेम सैल को निकाला गया हो। शेष रक्त घटकों को कैथेटर के माध्यम से दूसरी बांह से वापस शरीर में चढ़ाया जाता है। यदि यह विधि पर्याप्त स्टेम सैल प्रदान नहीं करती है, तो उन्हें सीधे बोन मैरो से लिया जा सकता है। बोन मैरो से स्टेम कोशिकाओं को निकालने के लिए, चिकित्सक कूल्हे की हड्डी से बोन मैरो को निकालने के लिए एक विशेष सिरिंज का उपयोग करेगा। निकाले जाने के बाद, बोन मैरो को स्टेम सैल को निकालने के लिए प्रोसेस किया जाता है।

खून से निकाले जाने के बाद स्टेम सैल जम जाते हैं। कैंसर के इलाज के बाद, स्टेम सैल को पिघलाया जाता है और फिर एक सिरिंज में खींचा जाता है ताकि उन्हें मध्य रेखा के माध्यम से शरीर में वापस चढ़ाया या "ट्रांसप्लांट" किया जा सके। प्रक्रिया के बाद पहले दो हफ्तों में, प्रतिरक्षा प्रणाली संकट में होगी और प्लेटलेट्स और लाल रक्त कोशिकाओं का इन्फेक्शन आवश्यक होगा। इसके दौरान, स्टेम सैल नई रक्त कोशिकाओं का निर्माण शुरू करती हैं और बोन मैरो को फिर से ठीक करती हैं। बोन मैरो और प्रतिरक्षा प्रणाली प्रभावी ढंग से काम कर रहे हैं यह सुनिश्चित करने के लिए करीब से निगरानी की जरूरत होती है।