Химеры — это организмы, в которых сосуществуют генетически различные клетки или ткани. Оуэн (R. Owen) показал, что у дизиготных коровьих близнецов эритроциты крови представляют смесь клеток того и другого индивидуума. Было показано, что «эритроцитарная мозаика» является следствием установления общего плацентарного кровообращения у развивающихся эмбрионов. Клеточный химеризм сохраняется всю жизнь и сопровождается взаимной иммунологической толерантностью. Кожные лоскуты, пересаженные от одного теленка-химеры другому, приживают.
В экспериментальных условиях клеточный химеризм наиболее успешно воспроизводится у облученных животных. Ионизирующие излучения, подавляя трансплантационный иммунитет, позволяют успешно пересаживать генетически чужеродные кроветворные ткани. Успешное приживление этих тканей предотвращает смерть реципиента от лучевой болезни и приводит к возникновению радиационных химер. Кроветворная ткань и кровь радиационных химер представлена плетками двух генотипов — донора и реципиента. У них успешно приживают кожа, почки и другие органы донора. К сожалению, большинство радиационных химер нежизнеспособны вследствие развития иммунологического конфликта за счет реакций «трансплантат против хозяина» и «хозяин против трансплантата» (см. Радиационная иммунология).