白血病患者骨髓移植后大约30%-40%的病人会出现不同程度的排异反应，术语称为移植物抗宿主病。病人体内恢复免疫系统来自于供者，对新的免疫系统来讲，病人全身的脏器都不是这套免疫系统的自己人，所以新的免疫系统会进行攻击，整个过程称为排异反应。供受者是亲属关系，排异反应会弱，如果是非亲属、非血缘，则反应会稍微重。
排异反应表现最常见是发热、皮疹、皮肤黏膜发黄、肝功能异常，腹泻等，也可以见到血细胞减少、黄疸、尿频、尿痛、血尿，感染等。白血病骨髓移植后，最希望见到轻度的排异反应，可以通过免疫系统的激活，帮助清除体内残存坏的细胞而达到治愈的目的。但严重排斥反应会威胁到生命。如果出现严重排斥反应时，医生会高度重视、积极处理，保证移植过程顺利进行。
