บางครั้งเวลาที่คนบางคนไม่สบายมากจนอวัยวะสำคัญบางอย่างทำงานไม่ได้ เช่น ไตหรือตับเสียอาจทำให้ตายได้ ถ้าแพทย์ไม่สามารถรักษาด้วยวิธีปกติโดยการใช้ยาหรือผ่าตัดได้แล้วแพทย์อาจจะรักษาโดยการผ่าตัดเปลี่ยนเอาอวัยวะที่ทำงานไม่ได้นี้ออกไปแล้วจึงนำอวัยวะที่ทำงานได้ดีจากคนที่เสียชีวิตแล้วมาใส่แทนที่ซึ่งเรียกการรักษาแบบนี้ว่า "การปลูกถ่ายอวัยวะ" ในปัจจุบันมีการเปลี่ยนอวัยวะได้หลายอย่างเกือบจะทั่วร่างกายแต่ที่นิยมกระทำกันมาก คือ การเปลี่ยนไต ตับ ไขกระดูก ฯลฯ หลังจากที่ได้เปลี่ยนอวัยวะแล้วผู้ป่วยก็จะหายจากโรคและสามารถกลับไปทำงานได้ตามปกติ
ก่อนที่จะทำการเปลี่ยนอวัยวะก็ต้องตรวจให้แน่ใจก่อนว่าร่างกายของคนรับจะไม่ต่อต้านอวัยวะที่นำไปเปลี่ยนใหม่ซึ่งเป็นปัญหาที่สำคัญที่สุดที่ทำให้การผ่าตัดเปลี่ยนอวัยวะไม่ได้ผล ก่อนผ่าตัดต้องให้ทราบแน่ว่าอวัยวะใหม่นี้เข้ากันได้กับผู้รับก่อนจึงจะเริ่มการผ่าตัด หลังผ่าตัดแล้วผู้รับอวัยวะต้องได้กินยาเพื่อป้องกันไม่ให้เกิดการต่อต้าน การเปลี่ยนอวัยวะนี้น่าสนใจมาก เพราะทำให้ผู้ป่วยหนักที่ไม่สามารถรักษาด้วยวิธีอื่นแล้ว อาจหายได้ด้วยวิธีเปลี่ยนอวัยวะเมื่อหายแล้วก็สามารถดำรงชีวิตในสังคมได้อย่างปกติ
การปลูกถ่ายอวัยวะ คือ การนำเอาอวัยวะที่ไม่สามารถทำงานได้อย่างปกติออกไปแล้วนำเอาอวัยวะปกติจากบุคคลอื่นเข้ามาแทน ในปัจจุบันสามารถกระทำได้กับอวัยวะหลายส่วนแต่ที่ได้ผลดี และนิยมกันอย่างแพร่หลาย คือ การปลูกถ่ายไต ตับ ไขกระดูก หัวใจ ปอด หัวใจและปอด ลำไส้ และตับอ่อน การปลูกถ่ายอวัยวะนี้มักจะกระทำหลังจากที่แพทย์ไม่สามารถรักษาได้ด้วยวิธีอื่นแล้ว เนื่องจากขณะนี้ยังเป็นวิธีการที่ทำได้ยาก การปลูกถ่ายอวัยวะมักจะใช้วิธีผ่าตัดเอาอวัยวะที่ไม่ทำงานแล้วออกไปแล้วผ่าตัดเอาอวัยวะจากผู้อื่นใส่แทนที่ การปลูกถ่ายไขกระดูกเป็นวิธีเดียวที่สามารถทำได้ โดยการฉีดไขกระดูกใหม่เข้าไปได้เลยไม่ต้องผ่าตัด
อวัยวะใหม่ที่นำเข้าไปปลูกถ่ายนี้ถ้าเป็นอวัยวะที่มีมากกว่า ๒ ข้าง เช่น ไต ก็สามารถนำจากผู้ที่ต้องการบริจาคอวัยวะที่ยังมีชีวิตได้ แต่ถ้าเป็นอวัยวะที่มีอยู่เพียงชิ้นเดียว เช่น หัวใจ ก็จะต้องนำมาจากผู้ที่เสียชีวิตแล้ว ผู้บริจาคอวัยวะจึงมีประโยชน์อย่างมากต่อสังคมในการช่วยเหลือชีวิตเพื่อนมนุษย์นอกจากนี้เมื่อผู้ต้องการบริจาคอวัยวะหนึ่งรายเสียชีวิตแพทย์ก็สามารถที่จะนำเอาอวัยวะส่วนต่าง ๆ ของผู้นั้นไปให้กับผู้รับบริจาคอวัยวะหลายรายได้
ปัญหาสำคัญของการปลูกถ่ายอวัยวะ คือ ความยุ่งยากของการผ่าตัดซึ่งในบางกรณีก็ทำได้ยาก อีกประการหนึ่งที่สำคัญมาก คือ อวัยวะที่นำไปใส่อาจเข้ากันไม่ได้กับร่างกายผู้รับเนื่องจากร่างกายของเรามีระบบภูมิคุ้มกันคอยป้องกันร่างกายจากสิ่งแปลกปลอมต่าง ๆ ร่างกายผู้รับจะถือเอาอวัยวะที่ใส่เข้าไปใหม่นี้เป็นสิ่งแปลกปลอมจึงไม่ยอมรับและพยายามต่อต้านทำให้อวัยวะใหม่นั้น ไม่สามารถทำงานได้ตามปกติ บางครั้งการต่อต้านนี้ก็รุนแรงมากจนเป็นอันตรายต่อผู้ได้รับอวัยวะด้วย
ดังนั้นก่อนที่จะทำการปลูกถ่ายอวัยวะจึงต้องทำการตรวจให้แน่ใจว่าร่างกายของผู้รับจะไม่ต่อต้านอวัยวะที่นำไปปลูกถ่าย โดยทั่วไปแล้วถ้าผู้ให้อวัยวะและผู้รับอวัยวะเป็นฝาแฝดไข่ใบเดียวกันก็จะไม่มีปัญหาการเข้ากันไม่ได้ อวัยวะที่ได้จากพี่น้องที่มีบิดามารดาเดียวกันจะมีปัญหาต่อต้านอวัยวะน้อยกว่าที่ได้จากผู้อื่นที่ไม่ได้เป็นญาติกัน นอกจากนี้หลังจากที่ได้รับการปลูกถ่ายอวัยวะแล้วผู้ป่วยยังต้องได้รับยาที่ลดการทำงานของระบบภูมิคุ้มกันเพื่อป้องกันการต่อต้านอวัยวะที่ให้เข้าไปด้วย การปลูกถ่ายอวัยวะนี้นับเป็นความก้าวหน้าที่สำคัญในทางการแพทย์ทำให้ผู้ป่วยหนักที่ไม่สามารถรักษาด้วยวิธีอื่นแล้วได้รับการปลูกถ่ายอวัยวะจำนวนมากและหายจากโรคสามารถที่จะดำรงชีวิตในสังคมอย่างเป็นปกติ