（1970年代以来临床应用，已取得很大的成功）。它需有与患者人类白细胞抗原(HLA)相匹配的同胞兄弟、姐妹以及极少数的无亲缘关系的供髓者所输入的异体骨髓，或家庭成员间如父母和子女的骨髓移植;以及与患者HLA不很匹配的无关供者的骨髓。非同胞的兄弟姐妹虽HLA相匹配，但易发生轻重不等的
移植物抗宿主病(GVHD)，尤其在后一种情况更严重。另一类为
同基因骨髓移植，即极少数的同卵双胎孪生兄弟或姐妹间的骨髓移植。
人类白细胞抗原(HLA)基因位点同时存在于两条第6号染色体的短臂上,每条上又由紧密连锁的复杂的基因位点组成。每个位点都由几个或几十个等位基因中的一个组成。在
细胞膜上,所发现的抗原已有200种左右。在实验室所能检测到的HLA抗原只有HLA－A－B-C、-D/DR这几大类。实验室所测得两人之间这几种抗原相符合，不等于两人的全部抗原中没有不相符之处。在同胞兄弟、姐妹中从父母各接受一条染色体上每种基因的一个，所以是单倍体基因遗传。同胞兄弟姐妹间基因配合方式完全相同率仅占25%，父母与子代间总有一个单一型染色体上HLA的A、B等位点的配合不同,故除同卵的
孪生兄弟或姐妹外,家庭成员间及无关供者间HLA相匹配的机率是极少的。
约60%的成人
急性白血病患者，经过异基因或同基因骨髓移植可达3年以上长生存期,部分已达5～6年以上。在
慢性粒细胞白血病慢性期,约80%的病人可存活3年以上，部分已存活5～6年以上，可谓根治。有人比较了只用常规联合化学治疗，不做骨髓移植的
急性白血病，仅有10～15%的人存活到3年,平均生存期仅一年左右。慢性粒细胞白血病的生存期平均3～4年，病程虽缓慢，但用化疗方法无根治的可能。因此，骨髓移植所取得的疗效较常规化疗为佳。对淋巴瘤及其他实体瘤应用
自体骨髓移植亦可达到根治的目的。