El propósito del trasplante autólogo de células madre es facilitar la recuperación del sistema hematopoyético después de un tratamiento contra el cáncer de alta dosis. Aunque la quimioterapia o la radioterapia intensivas son necesarias para algunos tipos de cáncer, estos tratamientos pueden dañar gravemente las células madre sanas y el sistema inmunológico del paciente. Para mitigar este riesgo, las propias células madre (autólogas) del paciente se recolectan y crioconservan antes de que comience el tratamiento de alta dosis. Una vez completado el tratamiento intensivo, estas células madre almacenadas se reinfunden al paciente; este proceso se conoce generalmente como rescate de células madre. Este procedimiento se utiliza comúnmente para tratar enfermedades como el linfoma, el mieloma múltiple en adultos y algunos tumores sólidos en niños. Una ventaja significativa del trasplante autólogo es el riesgo extremadamente bajo de rechazo del injerto o enfermedad de injerto contra huésped (EICH), ya que el paciente recibe sus propias células. En consecuencia, el trasplante autólogo de células madre se considera generalmente más seguro que los trasplantes alogénicos.