Sostituzione di un organo (od un tessuto) malato con uno sano. Generalmente, si ha un allotrapianto, consistente nel trasferimento dell'organo sano da un individuo detto donatore (che può essere un vivente (solo nel caso del rene) o un individuo appena morto o in stato di morte cerebrale) ad un individuo detto ricevente. Si possono avere anche l'autotrapianto, in cui donatore e ricevente coincidono (ad es. nel caso della pelle) o l'eterotrapianto, in cui il donatore è un animale. Solitamente l'autotrapianto non presenta complicazioni. L'allotrapianto è soprattutto l'eteropianto possono far nascere numerose conseguenze (rigetto) legate al fatto che il sistema immunitario del ricevente cerca di distruggere le cellule estranee, proprio come se fossero i microrganismi responsabili di un'infezione. La reazione di rigetto è assente tra gemelli identici (omozigoti, cioè derivanti dalla stessa cellula fecondata), è attenuata nel caso di familiari stretti ed è molto intensa in assenza di rapporti di parentela o in caso di eterotrapianto. E' per questo motivo che prima di effettuare un trapianto si ricerca la massima corrispondenza tra gli antigeni del ricevente e quelli del donatore. Alternativamente, si utilizzano farmaci immunodepressori (che, cioè, "abbattono" il sistema immunitario dell'organismo ricevente) che, però, possono avere effetti collaterali indesiderabili (obesità, aumento della pressione arteriosa, problemi renali, facilitazione delle infezioni). Gli organi trapiantabili sono: rene, cuore, fegato, pancreas, polmone ed intestino. I tessuti trapiantabili, invece, sono: ossa, cartilagini, vasi sanguigni, pelle, valvole cardiache e la cornea. Il trapianto eseguito con maggiore facilità riguarda la cornea, che, essendo priva di vasi sanguigni, non va soggetto al rigetto.