La cantidad de células madre que circulan en la sangre periférica es normalmente baja. Por lo tanto, antes de la recolección de células madre, se administran a los donantes medicamentos con factores de crecimiento, conocidos como factor estimulante de colonias de granulocitos (G-CSF), para aumentar el recuento de células madre. Las células madre periféricas se separan de la sangre del donante utilizando equipos de aféresis especializados. Después de separar las células madre, los componentes sanguíneos restantes se devuelven al donante. Este procedimiento suele durar de 4 a 6 horas y puede ser necesario repetirlo durante varios días consecutivos, dependiendo de los requisitos del paciente. En los trasplantes autólogos, el propio paciente actúa como donante de células madre periféricas. Una vez infundidas en el paciente, estas células madre recolectadas se injertan en la médula ósea. En este tipo de trasplante, el injerto (engraftment) y la subsiguiente producción de sangre suelen comenzar antes que con los trasplantes de médula ósea, típicamente dentro de los 10 a 20 días.