同系干细胞移植使用来自您的同卵双胞胎兄弟姐妹的干细胞来取代您的异常骨髓。在进行干细胞移植之前，您将会接受高剂量的放射性治疗或化疗，或甚至结合两者的治疗，以消灭所有癌细胞以及骨髓中的正常血细胞。然后接受健康且不含癌细胞的新干细胞，并将制造自己的免疫细胞。这些免疫细胞将可帮助抵抗在高剂量治疗后残留的任何癌细胞。如果需要更多干细胞，将会召回您的同卵双胞胎兄弟姐妹。此外，采用这类移植将无需担心会发生移植物抗宿主病（GVHD），因为您的捐赠者的组织型与您的组织型完全相同。
优点
- 由于捐赠者的组织型与接受者 100% 匹配，因此不会发生移植物抗宿主病（GVHD）的问题。
缺点
- 这种移植方式将不会破坏癌细胞，因为新输注的干细胞与患者自己的细胞完全相同。