إجراء عملية زرع نخاع العظم ببعض المخاطر، مثل ما يأتي:
    عدوى.
    نزيف.
    رفض الجهاز المناعي للعضو المزروع.
ما قبل إجراء العملية
يتم فحص تطابق الأنسجة بين المتبرع والمريض من خلال فحص دم بسيط، كما يتم إجراء بعض الفحوصات الأخرى للمريض، مثل: تعداد الدم الشامل، وتحليل كيمياء الدم، واختبارات التخثر، إضافة إلى فحوصات أداء الكبد والكلى، وفحص البول، وبعض الفحوص للتأكد من عدم وجود عدوى في الجسم، مثل: زراعة الدم، وزراعة البول.
يتم التخلص من الخلايا الجذعية المصابة من خلال إعطاء المريض أحد أنواع العلاجات الكيماوية والإشعاعية في بعض الأحيان قبل إجراء العملية.
أثناء إجراء العملي
يتضمن إجراء جراحة زرع نخاع العظم خطوتين أساسيتين، كما يأتي:
    أخذ الخلايا الجذعية السليمة من المتبرع بواسطة إبرة خاصة، ويتم أخذها عادةً من نخاع العظم.
    إدخال الخلايا الجذعية الجديدة إلى جسم المريض عن طريق القسطرة الوريدية، وتستغرق العملية مدة ربع ساعة، ولا حاجة للتخدير في معظم الأحيان، إذ إن العملية غير مؤلمة.
ما بعد إجراء العملية
يمكث المريض في المستشفى بعد العملية تحت المراقبة للتأكد من استقرار حالته، وغالبًا ما يشعر المريض ببعض الأعراض الناجمة عن العلاج الكيمياوي الذي يسبق العملية، مثل: التعب الشديد، وفقدان الشهية، والغثيان، والحاجة للتقيؤ.
يتم إعطاء المريض أدوية لمنع جهاز المناعة من مهاجمة الخلايا المزروعة، ويتم إعطاء هذه الأدوية للمريض لفترة طويلة يتم خلالها إجراء بعض الفحوصات لتجنب أية أعراض جانبية ناتجة عنها.
يمكن للمريض تناول مسكنات الألم حسب الحاجة، كما يجب عليه التوجه للطبيب مباشرة في حال ظهور بعض الأعراض، مثل: ارتفاع مفاجئ في درجة الحرارة، وانخفاض ضغط الدم، وآلام شديدة، وضيق التنفس، والإسهال، والحكة، والطفح الجلدي، والنزيف.