Un transplant de cap este o procedură în care capul unui subiect este tăiat și plasat pe alt corp. Nu trebuie confundat cu un transplant de creier, o procedură ipotetică în care un creier este transferat de la craniul unui individ la altul. Încă din prima parte a secolului 21, această formă de grefare chirurgicală nu a fost niciodată efectuată pe oameni. Transplantele de cap la animale au avut, într-o oarecare măsură, succes.
Prima încercare de transplant de cap la animale a fost efectuată în mai 1908 de Charles Guthrie din Statele Unite. Guthrie a altoit capul unui cățeluș pe partea laterală a gâtului unui câine adult. Arterele de la gât și capul cățelușului au fost altoite pe cele ale câinelui adult, astfel încât sângele să curgă cu succes prin ambele capete. În timp ce unele mișcări și reflexe ale celui de-al doilea cap au fost înregistrate, a trecut prea mult timp între decapitarea capului și restabilirea circulației pentru ca creierul celui de-al doilea cap să funcționeze corect.
Alte transplanturi de cap, mai de succes, au fost efectuate pe animale în anii următori. La începutul anilor 1950, Vladimir Demikhov al Uniunii Sovietice a dezvoltat o metodă pentru a reduce timpul în care capul tăiat a fost privat de oxigen prin utilizarea „mașinilor de cusut pentru vase de sânge”. Experimentele care au urmat au inclus atât un transplant de cap al unui câine de către oamenii de știință din China în 1959, cât și un transplant de cap extrem de controversat al unei maimuțe, efectuat în 1963 de un grup de cercetători din Cleveland, Ohio. Acest transplant de cap a avut oarecum succes prin faptul că maimuța și-a menținut simțurile mirosului, gustului, auzului și văzului. Alte transplanturi de cap care implică șobolani au avut loc și în Japonia.
Transplantul unui cap uman ar necesita o tehnologie foarte avansată care ar include răcirea creierului capului secundar până la punctul în care orice activitate neurologică încetează. Acest lucru ar fi necesar pentru a preveni moartea neuronilor din creier. Progresele tehnologice nu au făcut încă posibilă grefarea cu succes a măduvei spinării detașate. Astfel, subiectul unui transplant de cap nu ar folosi membrele corpului și ar fi tetraplegic. S-a propus că această procedură chirurgicală ar putea fi benefică persoanelor care suferă de insuficiențe multiple de organ și sunt deja tetraplegici sau ar prefera să trăiască o viață fără utilizarea membrelor.