A májműködés megszűnése után (májelégtelenség) a májátültetés jelenti az egyetlen túlélési esélyt. Egész máj csak halottból származhat, de élő donor is felajánlhatja mája egy részét. A szerv 8-15 óráig, esetenként 24 óráig tárolható. A májátültetésre váró betegek egy része azonban transzplantáció nélkül hal meg.
A májtranszplantáltak kb. 80%-a éli túl az első évet. A legtöbb recipiensben a májkárosodást primer biliáris cirrózis, májgyulladás vagy májtoxikus gyógyszer (pl. nagy dózisú paracetamol) okozza. Alkoholos májelégtelenségben csak akkor végeznek átültetést, ha a beteg abbahagyja az alkoholfogyasztást. Primer biliáris cirrózisban szenvedőkben a májtranszplantáció gyakran életmentő. Daganatos májbetegekben a májátültetés ritkán sikeres, ugyanis a tumor rendszerint a beültetett májban vagy máshol a szervezetben újraképződik. A májtumoros recipiensek kevesebb, mint 20%-a éri meg az első évet. A vírushepatitiszes betegekben a vírus hajlamos az átültetett májat is megfertőzni.
A felnyitott hasüregből eltávolítják a károsodott májat majd a helyére beültetett donor májat összekötik a recipiens ereivel és epevezetékeivel. Általában vérátömlesztésre is szükség van. Az operáció rendszerint legalább 4,5 óráig tart, utána 7-12 napot kell kórházban tölteni.
A májátültetés után a kilökődés kevésbé erőteljes, mint a többi szerv (például vese, szív) esetében. Ennek ellenére immunszuppresszív szereket kell szedni az átültetés után. Ha a recipiensben májmegnagyobbodás, émelygés, fájdalom, láz, sárgaság alakul ki, vagy a vérvizsgálat kóros májfunkciós értékeket jelez, tűbiopsziával szövetmintát vesznek. A mintavétel eredménye segít eldönteni, vajon a máj kilökődött-e, és szükséges-e az immunszuppresszív-terápiát korrigálni.
