在骨髓移植之前，首先要选择供髓者。异基因骨髓移植需要选择健康的合适供髓者，选择对象常常是组织相容抗原一致的同胞，并以人类白细胞抗原配型一致的同胞最为理想，即使供、受者之间ABO血型不合，也不绝对禁忌。自身骨髓移植取髓于患者自身，在决定作骨髓移植之前需要了解本身骨髓中有无肿瘤细胞侵犯，如有侵犯便不宜作自身骨髓移植。白血病患者作自身骨髓移植时，应在病情缓解期采取骨髓细胞，在体外对其中残留白血病细胞进行适当的净化处理后保存，再给予患者根治剂量的化学药物和全身放射治疗，尽可能地杀死体内残留的白血病细胞。然后通过静脉回输移植给患者本人，从而使骨髓恢复其造血功能，达到治愈白血病的目的。
采集骨髓时，供髓者于脊髓硬膜外麻醉下，在骼前上棘、髂后上棘及胸骨被多点穿刺，每个穿刺点采髓不超过20毫升，直到抽出的细胞数达到要求的数量为止(受者每公斤体重要求采骨髓有核细胞的数量为3亿个)。
三种骨髓移植各有其优缺点，同基因骨髓移植固然最好，但骨髓的来源机会极少。异基因骨髓移植的是正常骨髓细胞，但异体骨髓移植存在一定的严重并发症，即移植物抗宿主反应，易使移植失败。为了消除这一并发症，必须找到人类白细胞抗原配型相同者，而这个机会只有2／10万左右，兄弟姐妹之间这种机会为25％。自身骨髓移植主要优点是不受骨髓来源限制，但其缺点是体内可能残留有原骨髓内的白血病细胞，疾病复发率较高。