Ghép tự thân là ghép tế bào gốc sử dụng tế bào của chính người được ghép, đồng nghĩa với việc bệnh nhân là người hiến cho chính mình. Trong loại cấy ghép này, các tế bào gốc của bệnh nhân được thu hoạch (lấy từ cơ thể), bảo quản đông lạnh và lưu trữ trước khi nhận xạ trị liều cao, hoặc hóa trị liệu, hoặc cả hai. Sau khi nhận điều trị ung thư liều cao để loại bỏ các tế bào ung thư khỏi tủy, các tế bào gốc sẽ được rã đông và ghép trở lại cơ thể. Phương pháp này được gọi là ghép “tế bào gốc tạo máu”.