Dawca szpiku zostaje nim faktycznie wtedy, gdy nastąpi fizyczne pobranie tkanki z jego organizmu. Szpik kostny nie może być pobierany i magazynowany jak krew. Dopiero, gdy znajdzie się potrzebujący mający taki sam układ antygenów zgodności tkankowej (HLA) jak dawca, następuje zabieg.
Szpik pobiera się na dwa sposoby. Obecnie większość instytucji pobiera szpik z krwi obwodowej. Zabieg wygląda tak samo jak oddawanie krwi. Pacjentowi umieszcza się w żyłach dwie strzykawki. Jedną pobierana jest krew obwodowa do separatora komórkowego. Ten oddziela krew zawierającą komórki krwiotwórcze od tych pozbawionych tych komórek. Krew bez komórek krwiotwórczych wędruje poprzez drugą strzykawkę z powrotem do organizmu dawcy.
Przed aferezą (tak się nazywa pobranie szpiku z krwi obwodowej) dawca przez cztery, pięć dni przyjmuje co 12 albo 24 godziny lek (Filgrastim, Neupogen) mający na celu pobudzenie organizmu do zwiększenia produkcji komórek krwiotwórczych.
Drugi - mniej praktykowany - sposób poboru szpiku polega na wbijaniu igły w tylną górną krawędź kości biodrowej. Zwykle podczas zabiegu takich nakłuć jest kilkanaście. Jedno pozwala pobrać ok. 5 ml szpiku.
W zależności od potrzeby (ilości szpiku, jakie potrzebuje biorca) zabieg w tej formie trwa 45-90 minut. Po jego zakończeniu dawcy podaje się jego własną krew pobraną jeszcze przed zabiegiem. Autotransfuzja ma przyspieszyć proces normalizacji parametrów hematologicznych, który trwa kilka tygodni.