Afstoting (rejectie) van een transplantaat berust op dezelfde immunologische reacties die een rol spelen bij de afweer tegen virussen en bacteriën. Afstotingsreacties tegen deze transplantatieantigenen kunnen uitsluitend worden voorkomen door selectie van een donor met exact dezelfde transplantatieantigenen als de patiënt (de ontvanger). Daarnaast heeft de ontwikkeling van steeds efficiëntere medicamenten om de afweer te onderdrukken geleid tot een enorme verbetering van de resultaten van orgaantransplantaties. Het probleem is echter dat deze medicamenten niet specifiek zijn in hun werking. Daardoor onderdrukken ze ook de afweer tegen micro-organismen en kanker, wat zich uit in een hogere incidentie van infecties en kanker bij transplantatiepatiënten. De afstoting van een getransplanteerd orgaan kan op drie manieren gebeuren: hyperacuut, acuut of chronisch. Stamceltransplantatie kan defecten in hematopoëse of immuunsysteem herstellen. Inductie van transplantatietolerantie kan bijdragen aan een betere orgaanoverleving.
