造血干细胞移植的操作过程主要有以下几步：

• 移植前供体的准备。自体造血干细胞移植的供体是患者本人，在移植前应进行评估，患者的身体条件应能够承受大剂量的放化疗，尽可能动员采集未被肿瘤细胞污染的足量的自体造血干细胞；异体造血干细胞移植的供体应是健康人，需完善相关检查除外感染性疾病、慢性系统性疾病等不适宜捐献骨髓的情况，并且供髓者需要签署知情同意书，对供者和受者的HLA的相容性进行检测等。
• 造血干细胞的采集与保存。外周血干细胞通常是采用全自动血细胞分离机连续分离外周血中单个核细胞，异体供者一般采集一次即可，而经过多次化疗的患者可能需要多次采集；骨髓造血干细胞的采集通常需要在手术室进行，医务人员在严格无菌的条件下用骨髓采集针抽取供者的骨髓，骨髓的采集分少量多次进行；脐带血的采集应在胎盘娩出过程中或者娩出后15分钟内进行。骨髓、外周血、脐带血来源的造血干细胞保存技术基本相同。
• 患者的预处理和抗宿主病预防主要采用全身照射、细胞毒药物和免疫抑制剂，目的是为了最大限度的清除基础疾病以及抑制受体免疫功能以免受体排斥移植物。
• 造血干细胞的回输，造血干细胞的回输在无菌仓的床旁进行，通过静脉输液的方式将造血干细胞输入患者的体内。
• 观察，患者的造血细胞功能恢复需要有一定的时间，需要有一段观察期。