Szpik kostny to silnie ukrwiona tkanka, która u osób dorosłych znajduje się wewnątrz takich kości, jak żebra, miednica, kręgi, kości czaszki czy mostek (z którego najczęściej pobiera się szpik do celów diagnostycznych i leczniczych). Szpik kostny stanowi około 5% masy ciała.
Występuje w dwóch postaciach – jako szpik czerwony i żółty. Szpik kostny czerwony jest miejscem produkcji i ciągłej odnowy komórek krwi. Natomiast szpik żółty składa się głównie z komórek tłuszczowych i nie produkuje elementów morfotycznych krwi. U noworodków szpik czerwony wypełnia wszystkie kości, ale od około 4 roku życia zaczyna on ulegać zanikowi. Z kolei, ilość szpiku żółtego rośnie wraz z wiekiem w wyniku stłuszczenia szpiku czerwonego, a jego główną funkcją jest magazynowanie tłuszczu.
U wszystkich ssaków szpik czerwony spełnia kilka ważnych funkcji. Po pierwsze, to właśnie on ma aktywną czynność krwiotwórczą: produkuje erytrocyty (krwinki czerwone, zawierające hemoglobinę i przenoszące tlen), leukocyty (krwinki białe, odpowiedzialne za naszą odporność) i płytki krwi (biorące udział w procesie krzepnięcia). W szpiku znajdują się komórki macierzyste, które cyklicznie, przez całe życie, odtwarzają elementy morfotyczne krwi i komórki układu immunologicznego (odpornościowego). Tutaj też niszczone są stare, uszkodzone i niespełniające prawidłowo swojej funkcji krwinki. Szpik kostny gromadzi żelazo odzyskiwane z uszkodzonych krwinek.
Szpik kostny jest centralnym narządem limfatycznym, w którym powstają limfocyty B. Ze szpiku limfocyty B przechodzą do krwi, gdzie u dorosłego człowieka stanowią ok. 13% (11-16%) wszystkich limfocytów. Limfocyty B biorą udział w odpowiedzi immunologicznej, reakcji obronnej organizmu przed patogenami. W tej reakcji pobudzone limfocyty B przekształcają się (w węzłach chłonnych) w komórki plazmatyczne, które ponownie osiadają w szpiku. Tam produkują przeciwciała, które unieczynniają obce cząsteczki, na przykład wirusy czy bakterie. W ten sposób większość przeciwciał obecnych we krwi jest syntetyzowanych właśnie w szpiku.
Uszkodzenie szpiku czerwonego, na przykład w wyniku procesu nowotworowego czy stosowanych leków, jest stanem zagrożenia zdrowia i życia. Konieczna jest jego odbudowa poprzez wprowadzenie do organizmu nowych komórek macierzystych, które będą produkowały komórki krwi. Są dwa podstawowe sposoby: przeszczepienie szpiku kostnego lub przeszczepienie komórek macierzystych z krwi obwodowej albo krwi pępowinowej. Zabieg ten jest często ratującym życie. Poszukiwanie dawców wśród rodziny pacjenta niejednokrotnie kończy się niepowodzeniem. Z tego powodu tworzone są rejestry dobrowolnych dawców niespokrewnionych, co zwiększa szansę na znalezienie odpowiedniego dawcy.