Человеческие легкие — это пара губчатых, заполненных воздухом органов, которые облегчают обмен кислородом из атмосферы с углекислым газом из кровотока. Воздух поступает к легким по трахее, которая ведет к трубчатым веточкам, называемым бронхами. Бронхи делятся на все более мелкие ветви (бронхиолы), становясь, наконец, микроскопическими по размеру. Бронхиолы заканчиваются микроскопическими воздушными мешочками, называемыми альвеолами, где фактически и происходит газообмен. Кровь, содержащая углекислый газ, посылается из сердца в легкие по легочным артериям. Богатая кислородом кровь из легких возвращается к сердцу по легочным венам.
Определенные виды повреждений легкого можно лечить, заменяя больные легкие реципиента легкими донора. Такое повреждение может быть вызвано хронической обструктивной болезнью легких (ХОБЛ), которая включает эмфизему (разрушение ткани легкого вокруг альвеол, часто вызываемое курением), кистозный фиброз (генетическую болезнь, которая приводит к накоплению вязкой липкой слизи) и легочную гипертензию (повышение кровяного давления в сосудах легких).
В 1963 г. американский хирург Джеймс Харди выполнил первую пересадку легкого человеку, но пациент прожил всего 18 дней. В 1981 г. американский хирург Брюс Райтц выполнил комбинированную пересадку сердца и легкого. Американский хирург Джоул Купер выполнил первую успешную пересадку единственного легкого в 1983 г. (пациент прожил семь лет), а затем первую успешную двойную пересадку легких в 1986 г. В 1989 г. хирурги решили, что двусторонняя последовательная пересадка легкого, при которой каждое легкое удалялось и присоединялось отдельно, давала лучшие результаты.
Пересадка одной доли, при которой больное легкое реципиента заменяется долей (секцией) легкого живого донора, часто требует, чтобы единственное легкое реципиента заменяли два донора. При трансплантациях по принципу домино, впервые выполненных в 1987 г., реципиент нового сердца и легких (в случае, когда легкие и сердце пересаживаются как единая система, даже если у пациента здоровое сердце, но плохие легкие) отдает свое прежнее, но здоровое сердце другому реципиенту. Как и при других пересадках органов, требуется применение иммунодепрессивных препаратов, предотвращающих отторжение чужеродной ткани.