Homotransplantaatio tai heterotransplantaatio (muinaisesta kreikasta ὁμο- - "samanlainen" ja latinaksi transplantatio - "transplantaatio") on kudoksen siirtoa yhdestä organismista toiseen saman lajin organismiin pelastaakseen ihmisen hengen. vastaanottaja (vaurioituneen elimen toimintojen palauttamiseksi tai elimen menetyksen kompensoimiseksi).
Ensimmäisen onnistuneen kokeen saman eläimen omien kudosten siirtämiseksi (sisäinen homotransplantaatio) suorittivat Wilhelm Hanmann ja Werner Kölcher 30. maaliskuuta 1956 sydämensiirtoleikkausten aikana. Tässä tapauksessa käytettiin raajoja koiralta, jolla oli toiminnallisesti terve sydän ja joka siirrettiin samalle koiralle. Omaa elintä pidettiin luotettavana, koska luovuttaja- ja vastaanottajaorganismit kuuluivat samalle yksilölle. Myöhemmin tämän menetelmän käyttöä pidettiin ei-toivottavana, ja 1900-luvun 70-luvulle asti tieteellinen kiinnostus homotransplantaatiokokeita kohtaan oli suhteellisen vähäistä.
Nykyään monissa maissa tutkitaan homotransplantaatiota sisäelinten siirtoja varten. Tämä käyttää ensisijaisesti vastaanottajan immuunijärjestelmää, mutta joissain tapauksissa tällaiset siirrot onnistuvat tästä huolimatta. Tutkijat yrittävät parantaa kirurgisia tekniikoita ja palauttaa luovuttajan immuunijärjestelmää lisätäkseen onnistumisen todennäköisyyttä tällä tekniikalla.