말 그대로 인체의 면역시스템에서 받아들이지 않는 현상이다 . 인체는 다른 동물 또는 타인의 장기가 몸에 이식되면 이를 침입자로 여기고 공격하는 면역시스템을 가지고 있다. 이는 이종장기 이식의 최대 걸림돌로 꼽 히고 있다. 수분 내지 수시간 만에 발생하는 초급성 면역거부반응과 7~10일 정 도 후에 발생하는 급성 면역거부반응이 있다. 또 수개월에서 수년 후에 발생할 수 있는 만성거부반응 역시 해결해야 할 숙제다.