外周血造血干细胞移植的原理与骨髓移植完全相同，只是造血细胞的采集方式不同。
造血干细胞绝大部分存在于骨髓中，骨髓移植需要通过骨髓穿刺从骨髓腔中抽取骨髓，然后分离、采集造血干细胞输入患者体内。
而外周血造血干细胞移植则是通过药物，促使造血干细胞从骨髓中释放到血液，再利用血细胞分离机从外周血中采集造血细胞。
施行骨髓移植术时，捐献者需要在手术室在硬膜外或局部麻醉下，由术者在髂骨上多部位穿刺，抽取骨髓混合液数百毫升。而施行外周血干细胞移植术时，只需从志愿者的静脉中采血，并通过机器富集，将其他血液成分回输人体，最终采集约50～100mL的干细胞即可。与骨髓移植术相比，外周血干细胞移植术相对简单，对供者伤害较小。具体说来，外周血造血干细胞移植术具有下面这4个优势。
(1）造血及免疫功能恢复快，移植的费用/效益之比优于骨髓移植术不管是自体还是异体外周血造血干细胞移植，移植后的植活时间大都在10天～2周左右，这比骨髓移植提前了约1周。由于外周血中含有大量淋巴细胞，其数量为骨髓的10倍，免疫重建快，感染等并发症及移植相关死亡率降低，抗生素及血制品等支持治疗减少，住院时间缩短，费用及效益优于骨髓移植术。
(2）采集干细胞安全简便采集外周造血干细胞可以避免采集骨髓干细胞时的麻醉及由麻醉引起的意外，也可避免采髓的痛苦。对于异体移植而言，动员供者采集外周血造血干细胞可能比动员其献骨髓更易被接受，这有可能扩大供者尤其是无关供者的队伍。对于部分晚期肿瘤或多发性骨髓瘤患者来说，由于其骨质破坏和肿瘤浸润等原因不宜或不能采集骨髓时，采集外周造血干细胞是其干细胞的唯一来源。
(3）受肿瘤细胞浸润或污染的机会可能较少但对于这一点，目前尚有争议。
(4）潜在的抗残瘤优势异基因移植时，移植物中含异体T淋巴细胞和NK细胞，它们可增强移植后的移植物抗肿瘤细胞效应，有利于清除残留的肿瘤细胞，从而减少复发。