במסגרת הטיפול עוברים החולים פרזיס - הסרת תאי דם לבנים על ידי מכשיר פרזיס הפועל על בסיס צנטרפוגציה. לתוך השקית מוסף חומר בשם מטוקסי-פסורלן. זהו חומר המרגש את התאים ביתר, לקרינה. בשלב הבא נחשפים התאים שבשקית לקרינת UVA על-ידי מכשיר חדש.
עוד באותו היום מוחזרים התאים לחולה בעירוי לווריד. יש לציין, כי קיימות מעט מאוד תופעות לוואי והתהליך נטול כאב.
תהליך זה של חשיפה למטוקסי-פסורלן מלווה בקרינת UVA מוביל לתמותה מתוכנתת (אפופטוזיס) של הלויקוציטים (תוך 24-48 שעות) שהוחזרו לגופו של החולה, כולל הלימפוציטים מסוג T, האחראים למחלת השתל נגד המאחסן. התאים המתים נאספים על ידי מערכת החיסון בגופו של החולה ומשרים סבילות חיסונית. הטיפול ניתן יומיים כל שבועיים למשך חודשים מרובים.
הטיפול בפוטופרזיס חוץ גופי הוכח כיעיל במחלת השתל נגד המאחסן אך גם בדחיית שתל במושתל אברים סולידיים, לימפומה של העור ומחלות עור נוספות.
