Kemik iliği nakli; tedaviye cevap vermeyen lösemi, lenfoma ve bazı kanser hastaları ile doğuştan veya edinsel bazı kan hastalarına yapılır. Ayrıca doğuştan veya sonradan kazanılan bazı kemik iliği yetmezliği (aplastik anemiler) ve bazı vücut savunma sistemi eksikliklerinde de yapılabilir.