Diferente dos transplantes de coração e pulmão, a doação de medula óssea não envolve cirurgia. O médico remove a medula óssea com uma seringa que é inserida dentro dos ossos do quadril ou pélvis, as partes do corpo mais ricas em medula. O externo, osso no meio do peito, é outra alternativa possível. A medula óssea é então doada intravenosamente ao recipiente, como numa transfusão de sangue.

A doação da medula óssea para transplante é um procedimento que geralmente dura em torno de uma hora e é feita com anestesia geral ou local. É importante para o doador compreender os riscos, mas as precauções de segurança são tomadas. O doador pode sentir desconforto nas costas por três a cinco dias. A medula óssea do doador se recompõe em poucas semanas.

De acordo com as leis de confidencialidade da maioria dos países, o doador geralmente só sabe o sexo, idade e doença do recipiente. Muitos doadores afirmam que mesmo sem nunca conhecer quem recebeu o transplante sentem-se recompensados por ajudar alguém a viver.