Es el tejido que rellena las cavidades de los huesos, vulgarmente conocido como túetano, y en el cual es abundante la presencia de células madre, también llamadas hematopoyéticas o progenitoras (stem cells); es decir,celulas capaces de producir determinados componentes de la sangre (glóbulos rojos, blancos y plaquetas), de producir células sanas. No tiene nada que ver con la médula espinal, que es un haz de nervios que recorre la columna vertebral.

La donación de progenitores hematopoyéticos o células madre se puede hacer de tres formas distintas. Las dos primeras que describimos inferiormente es para obtener la médula ósea mediante donante voluntario/a (técnica clásica y por aféresis), mientras que la tercera es para recoger un tipo distinto, que es la sangre perteneciente al cordón umbilical.

1. La técnica clásica (en desuso): consiste en la extracción mediante una jeringuilla de una pequeña cantidad de sangre del hueso de la cadera. Esta operación se repite hasta que se obtiene cantidad suficiente para el injerto, y requiere un tiempo aproximado de hora y media. Durante este tiempo el donante está bajo anestesia general o epidural. Es una técnica segura - el riesgo normal de la anestesia es muy bajo, y se informa detalladamente al inscribirse como donante- , y el tiempo de recuperación física tras la extracción es mínimo. Se considera que tras la donación de médula se podrían donar sangre o plaquetas al cabo de tan sólo tres días; e incluso médula al cabo de un año.
   Si bien tradicionalmente los trasplantes hematopoyéticos se realizaban con progenitores hematopoyéticos de médula ósea (trasplante de médula ósea), en la actualidad se efectúan mayoritariamente a través de trasplantes con progenitores obtenidos de la sangre venosa, hablamos de ella en el apartado de aféresis, tras haber estimulado previamente el paso de progenitores hematopoyéticos de la médula ósea a la sangre.
2. Donación por aféresis (utilizada en el 99% de los casos): Actualmente, se puede realizar la donación con un nuevo proceso que consiste en extraer células progenitoras de la sangre periférica del donante -previamente tratado- , mediante una técnica denominada aféresis. Esta técnica, que se aplica para otros tipos de donación, consiste en la extracción de sangre por una máquina que separa las células sanguíneas que se necesitan, reintegrando al torrente circulatorio el resto. Todo el proceso dura alrededor de tres horas, y no precisa ningún tipo de anestesia.
3. Sangre de cordón umbilical: Es una nueva alternativa curativa para diversas enfermedades como la leucemia y otras tantas indicadas anteriormente. La obtención de una unidad de sangre de cordón umbilical requiere un proceso previo de concienciación y obtención de consentimiento informado por parte de la madre. El transplante de sangre de cordón umbilical (SCU) no requiere una compatibilidad con el receptor tan estrecha como el de médula ósea, y el tiempo de búsqueda es notablemente inferior que para médula ósea, por lo que hay mayor probabilidad de encontrar donante y de hacer trasplante utilizando el mismo.
   El transplante de SCU ofrece un valor añadido: se complementa con el de médula ósea; no son excluyentes, sino totalmente complementarios, pero sobre todo tiene la ventaja de su disponibilidad inmediata. Para optimizar los resultados es básica una buena selección de la unidad de sangre de cordón que se va a utilizar. A diferencia de lo que ocurre en la búsqueda de donante no emparentado de médula ósea, en la que el único criterio es la compatibilidad HLA, en la selección de la unidad de sangre de cordón se deben tener en cuenta, además, otros factores como: cantidad total de células, número de células madre que contiene y la calidad general de la muestra.