Il trapianto autologo è quello in cui nel paziente vengono reinfuse cellule cellule staminali ematopoietiche (HSC) del paziente stesso. Queste vengono in genere prelevate in una fase in cui la malattia è in uno stato di "remissione", cioè quando il numero di cellule tumorali nel midollo o in circolo è molto basso. Queste cellule vengono conservate in azoto liquido. Il paziente viene quindi trattato con chemioterapia ad alta dose, con o senza radioterapia, con lo scopo di eliminare la popolazione di cellule maligne del paziente, al costo della distruzione parziale o completa del midollo . 