ऑटोलॉगस स्टेम सेल ट्रांसप्लांटेशन का उद्देश्य उच्च-खुराक कैंसर उपचार के बाद रक्त-निर्माण प्रणाली (हेमेटोपोएटिक प्रणाली) की रिकवरी को सुविधाजनक बनाना है। जबकि कुछ प्रकार के कैंसर के लिए गहन कीमोथेरेपी या विकिरण चिकित्सा आवश्यक है, ये उपचार रोगी की स्वस्थ स्टेम कोशिकाओं और प्रतिरक्षा प्रणाली को गंभीर रूप से नुकसान पहुंचा सकते हैं। इस जोखिम को कम करने के लिए, उच्च-खुराक उपचार शुरू होने से पहले रोगी की अपनी (ऑटोलॉगस) स्टेम कोशिकाएं एकत्र की जाती हैं और क्रायोप्रिजर्व की जाती हैं। गहन उपचार पूरा होने के बाद, इन संग्रहित स्टेम कोशिकाओं को रोगी को वापस दिया जाता है; इस प्रक्रिया को आमतौर पर स्टेम सेल रेस्क्यू कहा जाता है। इस प्रक्रिया का उपयोग आमतौर पर लिम्फोमा, वयस्कों में मल्टीपल मायलोमा और बच्चों में कुछ ठोस ट्यूमर जैसी बीमारियों के इलाज के लिए किया जाता है। ऑटोलॉगस ट्रांसप्लांटेशन का एक महत्वपूर्ण लाभ ग्राफ्ट अस्वीकृति या ग्राफ्ट-बनाम-होस्ट रोग (GVHD) का बेहद कम जोखिम है, क्योंकि रोगी को अपनी ही कोशिकाएं मिलती हैं। परिणामस्वरूप, ऑटोलॉगस स्टेम सेल ट्रांसप्लांटेशन को आमतौर पर एलोजेनिक ट्रांसप्लांटेशन से अधिक सुरक्षित माना जाता है।