Terapeutisk kloning bygger på kjerneoverføring. Forskerne tar en ubefruktet eggcelle fra en donor og fjerner cellekjernen fra den. Deretter tar de en vanlig kroppscelle fra pasienten, for eksempel en hudcelle, og overfører kjernen fra denne cellen inn i den tomme eggcellen.

Eggcellen blir så stimulert med et elektrisk støt eller kjemikalier, slik at den begynner å dele seg som et befruktet egg. Etter noen dager har den utviklet seg til en blastocyst. Den indre cellemassen i blastocysten inneholder embryonale stamceller, og disse blir hentet ut og dyrket videre i laboratoriet.

Stamcellene er pluripotente. Det betyr at de kan utvikle seg til nesten alle celletyper i kroppen. Ved å tilsette bestemte signalstoffer styrer forskerne dem til å differensiere til den celletypen pasienten trenger. Cellene har samme DNA som pasienten, siden kjernen kom fra pasientens egen kroppscelle. Derfor blir de ikke oppfattet som fremmede av immunforsvaret, og faren for avstøtning er liten.

Et eksempel på bruk er behandling av diabetes type 1. Stamcellene kan styres til å bli insulinproduserende betaceller som settes inn i bukspyttkjertelen. Andre eksempler er nerveceller til en pasient med ryggmargsskade eller Parkinsons sykdom, og hjertemuskelceller etter et hjerteinfarkt.

Metoden er omdiskutert, fordi blastocysten blir ødelagt når stamcellene hentes ut.