Para que un trasplante de estas características tenga probabilidades de ser exitoso es necesaria una mínima compatibilidad entre el donante de médula ósea y el receptor. Es por esta razón que los primeros candidatos son siempre los familiares del paciente, ya que existen mayores posibilidades de que uno de ellos resulte compatible. En un 30% de los casos el donante compatible se encuentra en el entorno familiar.
En caso de no ser así, la Coordinación de Trasplantes de la comunidad autónoma del paciente cursa una solicitud de búsqueda al Registro Español de Donantes de Médula Ósea (REDMO). La responsablidad de este organismo está a cargo de la Fundación Josep Carreras.

A través del Registro la búsqueda se extiende no sólo a España, sino también al resto del mundo, accediendo al Registro Mundial (BMDW). En él se encuentra toda la información necesaria sobre los HLA (antígenos leucocitarios humanos) de los donantes de médula ósea (más de 20 millones) y de las muestras conservadas en los bancos de sangre de cordón umbilical (más de 500.000 unidades). Si existe un donante compatible, el REDMO lo encontrará en el país del mundo en que éste se encuentre.
Ser compatible significa que las células del donante de médula ósea y del paciente son tan parecidas que pueden convivir indefinidamente en el receptor. Para ello, los antígenos HLA de donante y receptor, aunque no tienen que ser idénticos (nunca lo son), si han de guardar una cierta similitud, ya que de no ser así se produciría con toda seguridad el rechazo de las células madre trasplantadas al paciente. Precisamente, los HLA, contenidos en los linfocitos, son los encargados de detectar otras células que contengan antígenos HLA diferentes a los propios del organismo.