Накратко трите възможни източника на стволови клетки са:
–          Костен мозък – на самия пациент или от донор
–          Кръвообращението (периферна кръв – на пациента или от донор)
–          Кръвта от пъпната връв след раждане
Добиването на стволови клетки от костен мозък
Костният мозък е пореста тъкан, която се съдържа в центъра на костите. Главната му функция е да подпомага циркулирането на кръвните клетки в организма, включително на имунните клетки, които могат да различат вирусите и вредните тела и да ги отстранят, предотвратявайки инфекции.
Костният мозък е богат на стволови клетки, като костите на таза и бедрата съдържат най-много стволови клетки. Ето защо най-често използваните за трансплантация стволови клетки са именно тези от бедрената кост. Необходимо е да бъде изолирано достатъчно количество костен мозък, за да има съответния брой стволови клетки.
При премахването на костния мозък (добив) донорът бива упоен под обща анестезия, която го поставя в състояние на дълбок сън, така че той да не усеща болка. Голяма игла бива поставена през кожата в гърба на бедрената кост. Костният мозък с консистенция на гъста течност бива извлечен в спринцовката, като процедурата се повтаря няколко пъти, докато бъде добит достатъчно костен мозък.
Добитият костен мозък бива филтриран и съхранен в специален разтвор в торбички и след това замразен. В момента, в който трябва да бъде използван бива размразен и инжектиран в кръвта, както при преливането на кръв. Стволовите клетки сами се предвижват към костния мозък на пациента. След време те се присаждат и започват да произвеждат кръвни клетки. Симптомите за това, че в организма вече се произвеждат нови кръвни клетки обикновено могат да бъдат отчетени от 2 до 4 седмици след процедурата.
Добиването на стволови клетки от периферна кръв
Обикновено количеството стволови клетки, което се съдържа в периферната кръв е по-малко, но някои хормоно-подобни субстанции могат да предизвикат увеличаването на стволовите клетки, като нормално това се прави няколко дни преди добиването на клетките. Това се случва като чрез тези препарати стволовите клетки започват да се движат по-бързо и преминават от костния мозък в кръвта.
За да се произведе трансплант на стволови клетки от периферна кръв се взима кръв. За целта се използва специална тънка гъвкава тубичка, наречена акатетър, която се поставя в една от по-големите вени на донора и се закрепя към система от тръби, която отвежда кръвта в специална машина. Машината е тази, която разделя стволовите клетки от кръвта и кръвта се прелива обратно на донора. Процедурата отнема няколко часа и понякога трябва да се повтори в продължение на няколко поредни дни, докато бъдат добити достатъчно стволови клетки. Стволовите клетки биват филтрирани и съхранени в торбички до момента на тяхното използване.
След като пациентът е подложен на химиотерапия или радиация, стволовите клетки биват инжектирани във вените, отново както при кръвопреливане. Те се придвижват към костния мозък и след установяването им там започват да произвеждат нови кръвни клетки. Новите клетки обикновено могат да бъдат открити в кръвта на пациента няколко дни по-късно, докато при стволовите клетки от гръбначния стълб това отнема до 20 дни.
Стволовите клетки, добити от кръвта на пъпната връв
Не всеки, който се нуждае от алогенен трансплант на стволови клетки може да намери подходящ донор сред членовете на семейството или сред регистрираните донори. За такъв вид пациенти стволовите клетки, които се съдържат в пъпната връв след раждане са алтернатива. Средно 1 от всеки 3 трансплантации в света, които не са от членове на семейството,  са извлечени от пъпна връв. Обикновено в кръвта на пъпната връв и в в тази на новородените бебета може да бъде открито немалко количество стволови клетки. След раждане кръвта, която се съдържа по плацентата и около пъпната връв може да бъде съхранена и замразена в стволова банка за евентуална по-нататъшна употреба. Първата трансплантация, която използва такъв тип стволови клетки е осъществена  през 1988 г. и оттогава до днес употребата й става все по-широко разпространена.
Възможен недостатък на стволовите клетки, добити от кръвта на пъпната връв е по-малкото количество стволови клетки в зависимост от конкретния биологичен материал, но този момент в голяма степен бива компенсиран от факта, че този вид стволови клетки продуцират много по-голямо количество нови кръвни клетки отколкото тези от възрастни индивиди. Клетките от пъпна връв обаче също така се нуждаят от повече време, за да се установят в костния мозък и да започнат този производство.
Обикновено този вид трансплантации се осъществяват при деца и по-млади индивиди, тъй като учените все още търсят становище за това какви са разликите, когато такъв тип клетки бъдат трансплантирани на възрастни индивиди. Едно от възможните решения е броят на тези клетки да бъде повишен при лабораторни условия непосредствено преди трансплантацията.