Autoloogse siirdamise eelselt saab patsient keemiaravi, mille eesmärgiks on häviatada selleks momendiks organismi veel allesjäänud vähirakud. Tänu vereloome tüvirakkude kasutamisele on võimalik keemiaravi annuseid suurendada, mõningate ravimite puhul on nende efektiivsus seda parem, mida suuremad on annused, paraku aga annuste suurendamisel kasvavad ka ravimite toksilised toimed. Üheks selliseks paratamatuks kaastoimeks on toksilisus vereloomele, ravimite suurte annuste kasutamisel hävineb patsiendi vereloome, mida on siis võimalik taastada autoloogsete vereloome tüvirakkude ülekandega. Autoloogse siirdamise puhul sõltub ravimite valik ja ravikuuri pikkus ravitavast haigusest, enamasti kestab siirdamiseelne keemiaravi 1- 6 päeva. Vereloome tüvirakkude ülekanne teostatakse järgmisel või ülejärgmisel päeval peale keemiaravi lõppu. Tüvirakkude ülekanne toimub kas järgmisel või ülejärgmisel päeval peale siirdamiseelse keemiaravi lõppu. Selleks võetakse tüvirakuhoidlast patsiendi enda eelnevalt kogutud tüvirakud, sulatatakse üles ja kantakse patsiendile üle veenisiseselt. Sõltuvalt eelnevalt kogutud tüvirakkude hulgast võib ülekantavaid tüvirakudoose olla üks kuni mitu. Vereloome hakkab taastuma kuskil kümnendal päeval peale rakkude ülekandmist ning kuu peale siirdamist on vererakkude hulk veres taastunud, kuigi mõningate spetsiifilisemate immuunsüsteemi komponentide lõplik taastumine võtab rohkem aega.