骨髓移植是以超大量的化學治療或全身性放射線治療來殺死體內的癌細胞，再輸入正常的骨髓細胞，主要是要恢復病患的造血功能。若輸回病患之骨髓為病人本身的骨髓(移植前就先抽取病患之骨髓而加以冰凍)則屬於自體骨髓移植，若輸回去的骨髓是別人的，則屬於異體骨髓移植。這類方法常用於一般傳統化學治療所無法治癒之急性白血病、淋巴癌、或多發性骨髓瘤。