通过外科手段，将他人的具有活力的器官移植给病人以代替其病损的器官的手术。临床异体器官的移植于30年代。1954年，世界上第一例同卵双胎间的肾移植在美国波士顿获得成功，开辟了器官移植的新时代。中国器官移植始于70年代，到1986年中国已进行肾移植手术1700多例，肝移植59例，心脏移植3例和少数肺、脾和胰腺移植。其中的一些项目还处于国际的领先地位。
目前器官移植术还存在两大难题：第一是供移植用器官的来源困难。器官移植需要从尸体上摘取大量的活器官，这项工作越早越好，过晚了器官移植的成活率低或等于零，失去了器官移植的意义。因此，死亡标准应重新确定，改变传统的呼吸、心跳停止的死亡标准为脑死亡标准，而对脑已死亡的人，只要死者生前不反对，其器官即可用于移植。我国由于脑死亡标准未建立，使器官移植所需要的活体器官来源十分困难，而影响了这项技术的进一步发展。近年来人们寄望于人工脏器的临床应用。1982年12月2日美国退休牙科医生克拉克安装了世界上第一颗永久性人工心脏并存活了112天，为人们展示了这项技术的前景。影响器官移植另一难题是：移植后的排斥反应。器官移植和输血相似，组织型符合才有效，否则移植的器官就会被排斥，甚至会引起严重后果。除了同卵双生的兄弟或姐妹间的移植不会发生排斥反应外，其他器官的组织型配对异常困难。70年代末瑞士发明了一种叫环孢霉素的新药，能对抗排斥反应；近来美国又生产出一种单克隆抗体，能专一地对抗排斥反应，从而改善了器官移植的效果。可以预见，不久的将来器官移植术会逐渐成为越来越多的致命性疾病的常规治疗手段。