كبد، البنكرياس، الامعاء، القلب، الرئتين، النخاع العظمي، خلايا البنكرياس، الجلد، القرنية والعظام، زرع الاعضاء هي عملية معقدة وصعبة جدا، ولكنها تعتبر افضل طريقة لعلاج الفشل الوظيفي لعضو معين. العلاج بواسطة الزرع يزيد من فترة بقاء المريض على قيد الحياة كما ويحسن من جودة حياته.  
نظام الحماية الموجود في جسم الانسان ضد العوامل الملوثة والخطيرة يعامل الطعم على انه جسم غريب، وخلال فترة زمنية قصيرة يتم تنشيط رد الفعل المناعي مما يؤدي الى رفض الطعم. المناعة المكتسبة ضد الطعم متعلقة بنظام التلاؤم بين الانسجة والمكونة من 400 بروتين مختلفة عن بعضها البعض والتي يتم تمثيلها في الكريات البيضاء.  
عندما يكون هنالك تلاؤم تام بين العضو المزروع والجسم المستقبل للعضو، كما يحدث في التوائم المتطابقة يتم استقبال الطعم بشكل ناجح.
ولكن في الواقع، بما ان النظام متنوع، فان احتمالات التلاؤم بين المتبرع والمستقبل ضئيلة جدا. وهذا النقص بالتلاؤم يسبب تنشيط عمل نظام رفض الزرع ونتيجة لذلك لا ينجح استقبال الطعم. من الممكن التغلب على نظام الرفض عن طريق الاستعمال المزمن للادوية المثبطة لجهاز المناعة. هذه الادوية تقوم بمنع رفض الجسم للطعم وتزيد من احتمال بقاء الطعم على قيد الحياة لفترة اطول.
شاهدوا بالفيديو: زرع القرنية
الادوية الروتينية التي يتم استعمالها مثل كورتيكوستيرويد (corticosteroid) ومثبطات انقسام الكريات البيضاء، مثبطات الكالسينيورين (calcineurin)، والاجسام المضادة متعددة النسيلة اثبتت فعاليتها  في نجاح عملية الزرع، ولكنها غير متخصصة فقط بعلاج رفض الطعم وانما تضر ايضا بمناعة الجسم ضد العدوى والامراض الخبيثة. المضاعفات التلوثية شائعة بشكل خاص بعد سنة من القيام بعملية الزرع، والتلوث الاكثر حدوثا من بين هذه التلوثات يسببه الفيروس المضخم للخلايا (cytomegalovirus). 
المضادات احادية النسيلة التي يتم تزويدها للكائنات الحية مع العلاج الروتيني، من شانها ان تؤدي للتحمل (tolerance)، اي عمل العضو المزروع بشكل سليم حتى من بعد التوقف بشكل نهائي عن تناول الدواء المثبط للنظام المناعي. تعدد الادوية المعدة لعلاج الرفض يوفر امكانية ملائمة الدواء لكل مريض على حدة والانتقال من بروتوكول علاجي الى اخر عندما يكون تثبيط الجهاز المناعي غير كافي او عندما تظهر الاثار الجانبية لهذه الادوية.    
الرفض الحاد جدا يحدث مباشرة من بعد الجراحة، عندما يتواجد لدى الجسم المستقبل مضادات منذ الولادة لنوع الدم الخاص بالمتبرع او مضادات مكتسبة ضد الانسجة المزروعة. من الممكن منع هذا الرفض الشديد عن طريق القيام بملائمة خلايا اللمفاويات (Lymphocytes) لدى المتبرع ومصل الدم من المستقبل. عملية الرفض الحادة عادة تحدث بعد عدة اشهر من الزرع وتتميز بانخفاض اداء العضو المزروع، واعراض التهابية عامة والتي تم تسميتها في الماضي مرض الرفض. على الامد الطويل تكرر المرض الاولي الذي اصاب العضو الاصلي او انخفاض تدفق الدم الى العضو المزروع بسبب انسداد الاوعية الدموية الصغيرة و/او الرفض المزمن، هي المسببات الاساسية لفقدان الطعم.   
جراحة الزرع تتميز بتنفيذ اجراءات معينة من اجل الحد من فترة انقطاع الدم عن العضو الذي يجب زرعه، وهذه الفترة تبدا من وقف امداد الدم الى العضو، نقله الى المركز الطبي المتواجد فيه المريض الاكثر ملائمة لاستقبال هذا العضو وحتى موعد وصل هذا العضو للدورة الدموية لدى المريض.  
الحفاظ على العضو عن طريق التبريد المراقب وتزويده بالسوائل المعدة خصيصا لمنع تكون وذمة خلوية في هذا العضو ومنع تكون العناصر الحرة في هذا العضو ايضا، وهذا يحد من الضرر اللاحق بالعضو نتيجة عدم تدفق الدم المؤقت اليه. منذ ذلك الحين تحسنت التقنيات الجراحية، وتم تقصير مدة وجود العضو خارج الجسد وتطورت العلاجات المثبطة للجهاز المناعي، وبالرغم من انه بشكل عام ليس هنالك تلاؤم بين الانسجة بشكل تام، فان نسبة هذا النوع من الجراحات وخاصة زرع الكلى وصل لنسبة نجاح عالية حتى اصبحت هذه الجراحة تعتبر جراحة روتينية من الناحية الطبية.
بحسب المعتقدات الدينية، التبرع بالاعضاء بدافع الرغبة الحرة هي دليل على محبة الغير وحب المساعدة. بالرغم من ذلك هنالك اعتبارات اخلاقية بسبب وجود مخاطر مع انها صغيرة للشخص المتبرع ايضا، وبسبب الضغط الذي يواجهه من المجتمع.الاعضاء مثل القلب او الكبد التي هنالك حاجة لتدفق الدم اليها بشكل منتظم حتى لحظة استخراجها لاجل الزرع، يتم اخذها من المرضى الذين يعانون من ضرر جذع الدماغ غير القابل للشفاء ولكن قلبهم مازال ينبض بعد.    
في سنوات الـ 80 تم الموافقة على القرار بانه اذا تم تشخيص موت جذع الدماغ عند شخص ما فهذا يعني انه ميت حقا. وهذا يمكن الطب من استغلال الاعضاء الحيوية من جثة الميت بموافقة عائلته، وهذا الاجراء يستند على عدم وجود وظيفة الجهاز التنفسي على انه العامل المقرر. ولكن المجتمع يقوم بايجاد حل لهذه القضايا الاخلاقية المعقدة بما يتعلق بعملية التبرع على اساس الاعتبارات الدينية والثقافية والقانونية والاجتماعية. على الرغم من تزايد الوعي العام حول التبرع بالاعضاء لزرعها، لا تزال هناك فجوة كبيرة بين عدد المتبرعين وبين مئات الالاف من المرضى الذين ينتظرون عمليات الزرع، في العالم.