تُستأصل الكلية من الشخص المُتبرع باستخدام أداة رفيعة وكاميرا فيديو صغيرة يجري إدخالها من خلال شق جراحي صغير (جراحة تنظيرية laparoscopic surgery).في بعض الأحيان، قد يتطلب الأمر إجراء شق جراحي أكبر (جراحة مفتوحة).بعد استئصال الكلية من المتبرع، يجري تبريدها، ونقلها بسرعة إلى المركز الطبي الذي ستتم فيه زراعتها عند المريض المتلقي الذي يحمل زمرة دموية ونسيجية موافقة، ولا يمتلك أجسام مضادة لنسج المُتبرع. يُعد زرع الكلى من العمليات الجراحية الكبرى.عادةً ما يكون المريض الذي يستقبل الكلية قد خضع لعمليات غَسل الكُلى طيلة أشهر أو سنوات قبل إجراء عملية الزرع.يجري وضع الكلى المتبرع بها في موضعها في جسم المُتلقي من خلال شق جراحي، ويجري ربطها بالأوعية الدموية والمثانة.عادة، يَجرِي ترك الكلى المتعطلة في مكانها دون أن تُستأصل.وقد يجري استئصالها أحيانًا بسبب حدوث عدوى وعدم التعافي منه.