Aivosiirto, joka tunnetaan myös koko kehonsiirtona, on teoriassa mahdollista, mutta erittäin epätodennäköistä. Vaikka tekniikka aivojen siirtämiseksi kehosta toiseen on olemassa, on olemassa useita biologisia esteitä, jotka estävät aivojen siirron onnistumisen. Tietyt moraaliset ja eettiset kysymykset vaikeuttavat myös menettelyn tutkimista ja estävät sen kehitystä. Vaihtoehtoisesti aivojen osittainen siirtotutkimus on kuitenkin vähemmän hillittyä ja jotkut asiantuntijat pitävät sitä läpimurtona rappeuttavien neurologisten häiriöiden korjaamisessa.
Aivosiirtomenettelyillä spekuloidaan sellaisten henkilöiden ympärillä, joiden kehoa ei voida korjata, kuten niitä, joilla on etenevä lihasdystrofia. Vaikka yksilön aivot voivat olla täysin toimintakykyisiä, vakavasti sairas keho heikentää merkittävästi hänen kykyään elää elämää ilman apua. Potilaan aivojen siirtäminen terveeseen kehoon antaisi hänelle toisen mahdollisuuden elää normaalia elämää. Aivonsiirto voisi myös mahdollisesti pelastaa ihmisen, jolla on terminaalinen sairaus.
Tutkimukset ovat kuitenkin osoittaneet, että vaikka hypoteettisia elinsiirtoja voidaan kuvitella, aivoleikkauksen mahdollisuus on hyvin pieni. Aivot ovat erittäin herkkä elin, joten niiden poistaminen, varastointi ja siirto on täynnä komplikaatioita. Teknologinen kehitys on tehnyt toimenpiteestä toteutettavan, mutta pienin virhe voi aiheuttaa elimelle korjaamatonta vahinkoa. On myös suuri riski, että uusi keho saattaa hylätä aivot ja päättyä kliiniseen kuolemaan. Useat asiantuntijat väittävät, että vaikka tällainen siirto onnistuisi, ei ole mitään keinoa estää aivosolujen rappeutumista, mikä tekee toimenpiteestä harjoituksen potilaan väistämättömän vanhenemisen viivästymiseksi.
Aivojensiirtokomplikaatiot ulottuvat biologisia kysymyksiä pidemmälle. Koko menettely on kiivas keskusteluaihe, kun keskustellaan nykyaikaisten lääketieteellisten tekniikoiden moraalisista ja eettisistä vaikutuksista. Monet moralistit uskovat, että menettely tekee ihmisistä epäinhimillisiä, kun taas jotkut väittävät, että luovuttajaelinten tarve voi johtaa epäeettisiin käytäntöihin luovuttajaelinten hankkimisessa. Kova keskustelu on tehnyt tutkimuksesta tabun joissakin yhteisöissä ja hidastanut sen etenemistä yleensä.
Vaihtoehtoja aivosiirroille on saavutettu joillakin onnistumisilla. Laboratorioeläimiä koskevat tutkimukset ovat osoittaneet, että päänsiirto on todellakin mahdollista, vaikka näytteet yleensä vanhenevat suhteellisen lyhyessä ajassa. Osittaisten aivosiirtojen, joissa terveet aivosolut istutetaan kirurgisesti korvaamaan toimintahäiriöt tai kuolleet, on myös havaittu parantavan myönteisesti neurologisia häiriöitä sairastavien vapaaehtoisten henkisiä valmiuksia. Samat eettiset kysymykset, jotka esitettiin täysimääräisissä aivosiirtomenettelyissä, hidastavat edelleen alan tutkimusta, vaikkakin vähäisemmässä määrin.