В 1933 советский хирург Ю. Ю. Вороной впервые произвёл в клинике Т. трупной почки; этим был открыт современный этап развития трансплантологии, связанный с пересадками жизненно важных органов больным. Научно-техническая революция, прогресс медико-биологических дисциплин обусловили интенсивное развитие Т. Особое значение имели создание искусственной почки (1944), эксперименты по пересадке жизненно важных органов (Н. П. Синицын, 1945; В. П. Демихов, 1947, и др.), изучение тканевой несовместимости , искусственной толерантности (П. Б. Медавар и др., 1953), трансплантационных антигенов (французский учёный Ж. Доссе и др., 1958), эффекта иммунодепрессантов и т.д. Были проведены первые клинические пересадки печени, лёгких, поджелудочной железы (американские хирурги Т. Старцл, 1963, Д. Харди, 1963, Р. Лиллихаи, 1966), сердца (К. Барнард, ЮАР, 1967).
По официальным данным, к 1 января 1975 в мире был 301 центр Т. почек [проведено 23919 пересадок (к 1 января 1976): наибольшая продолжительность жизни после Т. — 19 лет]; 64 центра Т. сердца (296 пересадок; наибольшая продолжительность жизни — 7 лет 1 месяц); 41 центр Т. печени (254 пересадки; наибольшая продолжительность жизни — 6 лет); 15 центров Т. поджелудочной железы (47 пересадок; наибольшая продолжительность жизни — 3 года 6 месяцев). Таким образом, наибольший клинический эффект имеет Т. почек. Накоплен значительный опыт повторных, в том числе многократных, пересадок почек. В СССР первую успешную операцию пересадки почки произвёл Б. В. Петровский (1965). К 1 марта 1976 действовали 15 центров Т. почек (проведено около 1500 пересадок); наибольший опыт накоплен во Всесоюзном научно-исследовательском институте клинической и экспериментальной хирургии и в институте трансплантации органов и тканей министерства здравоохранения СССР (Москва).