造血干細胞是所有血細胞和免疫細胞的起源細胞，具有自我更新、多向分化和歸巢（即定向遷移至造血組織器官）潛能。它不僅可分化為紅細胞、白細胞和血小板，還可經誘導后跨系統分化為多種組織器官的細胞，是多能干細胞。造血干細胞主要存在于骨髓、胚胎肝、胎盤、臍帶血以及經動員的外周血中。
造血干細胞不但具有自我更新和多向分化潛能，而且具有歸巢特性，能在骨髓腔內重建造血功能就是表現其歸巢特性。另外，造血干細胞在特定的環境下可以跨系統分化成為其它組織器官的細胞，這種特性又稱為可塑性。
造血干細胞沒有明確的形態學特征，都表現為淋巴細胞樣的單個核細胞，根據多能干細胞增殖和發育潛力，其生理特征就成為判斷造血干細胞的依據。
臍帶血是指新生兒臍帶在被結扎后存留在臍帶和胎盤中的血液，這些血液中含有大量的造血干細胞。臍帶血造血干細胞就是指存在于臍帶血中的造血干細胞。
骨髓造血干細胞是直接從紅骨髓中采集造血干細胞的方法。由于抽取骨髓時骨髓腔內的血液亦會同時被抽取出來，為預防捐贈者損失過多紅細胞造成貧血或血壓過低。在捐獻骨髓前需要捐贈者做自體備血：即在捐獻前幾周逐步采集自身血液共600毫升，存儲在體外于手術時輸入。骨髓造血干細胞采集需要在全身麻醉或硬膜外麻醉情況施行外科手術。穿刺針插入臀部兩側的髂骨內抽取骨髓細胞，還需要多點穿刺。抽取骨髓的量依患者體重而定，約須抽出500~1000毫升骨髓液。手術同時向體內回輸原自備血，以免貧血發生。術后需防止傷口部位出血，傷口部位可能感覺疼痛。大多數捐贈者還會感到腰部有酸痛感。另外，由于麻醉劑的作用，有的捐贈者會有惡心嘔吐感覺。由于體內白細胞計數暫時低下，可能會有輕度發燒。
6. 外周血干細胞是怎樣采集的？
從外周血中直接采集造血干細胞，過程和普通捐獻成分血過程相同。在采集前幾天，會注射一種叫粒細胞集落刺激因子的動員劑，促進造血干細胞大量生長釋放到外周血中。然后通過血細胞分離機從循環血中分離收集造血干細胞，將不需使用的血液成分回輸到體內。為了減少骨髓采集的痛苦，一般改為采集外周血的方式實現骨髓采集。
與骨髓造血干細胞采集相比，外周血干細胞采集具有采集方便，危險性小，供者不需要麻醉，采集后供者造血功能恢復快等優點。缺點是對人體有一定副作用。另外，外周血干細胞采集準備工作時間較長，通常需要幾周時間。