Quando o paciente interna para a realização do transplante de medula óssea, seja ele, alogênico ou  autólogo, ele recebe uma quimioterapia em altas doses,  também chamado de condicionamento, que dura entre 4 a 7 dias, e que tem como objetivo a destruição da medula óssea doente e abrir espaço para a entrada da nova , além de imunossuprimir o receptor para que ele aceite a medula nova sem rejeitá-la. Este regime deve apresentar alta eficácia, toxicidade tolerável e a menor mortalidade possível.

A escolha dos fármacos leva em consideração a situação clínica e oncológica do paciente, idade, tipo de doença, compatibilidade doador/receptor, fonte de células, grau de parentesco e exames.

Os principais fármacos que compõem os regimes de condicionamento são o bussulfano, melfalano, ciclofosfamida, fludarabina, citarabina, etoposide, carmustina, carboplatina e gencitabina. A irradiação corporal total pode ser utilizada em doses, que podem variar entre 300 a 1200cGy.

Após o término do condicionamento a medula nova é infundida no paciente por via venosa. Esta nova medula pode ser a do doador colhida a fresco no centro cirúrgico, pode ser pelo sangue periférico do doador, pode ser do próprio paciente que estava criopreservada, pode ser a medula ou as células periféricas de um doador em outro estado ou país ou ainda as células de um  cordão  umbilical que estavam congeladas.