Швейцарският нобелов лауреат Теодор Кохер прави първата трансплантация на човешка тъкан през 1883 г. Дотогава той развива до съвършенство умението да премахва излишната тъкан от щитовидната жлеза в случаи на гуша, включително и резекция на самия орган. Но забелязва, че това води до комплекс от симптоми, които днес се свързват с липсата на хормоните на щитовидната жлеза. Кохер успява да се справи с тези симптоми, като имплантира обратно тъкан от щитовидна жлеза на пациентите си и това са първите успешни органови трансплантации, които стават модел за изцяло нова терапевтична стратегия.
Около 1900 г. са направени редица опити за органови трансплантации с животни, като пионери в областта на хирургичните техники за трансплантация стават френските хирурзи Алексис Карел и Шарл Клод Гутрие, които трансплантират артерии и вени. За работата си Карел получава Нобелова награда за медицина през 1912. Първият опит за трансплантация от починал донор е направена от украинския хирург Юри Вороной през 1930 г. Присаденият бъбрек е отхвърлен. Джоузеф Мъри и Хартуел Харисън правят първата успешна трансплантация на бъбрек между еднояйчни близнаци през 1954 г.
През 1955 г. в България се осъществяват няколко трансплантации на очни роговици. На 1 февруари 1969 г. Никола Атанасов и Стоян Ламбрев в Александровска болница извършват първата органова трансплантация в България - на 42-годишна жена е трансплантиран бъбрек. Александър Чирков прави първата сърдечна трансплантация в Източна Европа в болница „Света Екатерина“ на 14 май 1986 г. Сърцето получава 12-годишно дете във финален стадий на вродена кардиомиопатия. 
С успехите на трансплантацията идва нов голям проблем, нерешен задоволително и до днес - нуждата от донори на органи.