是包含皮肤、皮下组织、肌肉、骨骼及神经等的移植组织，完全游离移植于另一部位，并行小血管吻合。多用以修复复杂的缺损或器官成形，如鼻翼缺损、手指缺如等。对手术者要求具有较高的操作技术及丰富的解剖知识。治疗结果优于皮瓣移植，外观和功能更接近于正常。
复合组织移植
包含一种以上组织的综合组织块移植，称为复合组织移植。有游离移植、有蒂移植和吻合血管的游离移植等方式。
复合组织游离移植的常用材料及其修复部位有： 取耳廓的全厚复合组织块修复鼻翼，取耳垂修复鼻柱，取鼻中隔软骨连附一侧粘膜的复合组织块修复睑结膜和睑板，取一侧唇全厚复合组织块修复对侧口唇的缺损等。此外，真皮-脂肪、脂肪-筋膜的游离移植，以及因切割或撕脱伤所致的耳廓、鼻翼、鼻尖、指端等部分切下或撕落组织的再植，乳头和乳晕的易位再植等，均属于复合组织的游离移植。游离复合组织较单一组织对缺血的耐受能力差。因此，移植组织块之较厚者，面积不可太大。组织块之呈楔状嵌植人缺损者，底部不宜过宽，如耳廓、口唇的楔状组织块的宽度以1～1.5cm为限。如用于后期修复时，须注意清除受植部位的瘢痕组织，以提供良好的血管床，并设法扩大移植组织块与修复部位间的接合面积。手术中还须严守无创技术操作原则，这些都是保证移植组织成活的必要条件。复合组织游离移植，包含皮肤或粘膜组织者，于成活后初期，皮肤或粘膜的表层，往往呈现不同程度的绀紫色，但并非坏死，经2周左右，表层似极薄的痂皮样自然剥脱后，即可露出色泽外观正常的原有面目。复合组织有蒂移植，多为以皮肤和皮下组织为基础，包括位于其深层的肌肉、软骨或骨组织一起进行的有蒂移植，一般可统称为复合皮瓣移植。其中以包括肌肉的移植最为常用，特称为肌皮瓣移植。有蒂移植的复合皮瓣的供血，或源于皮肤部分，如包含软骨的皮瓣，也或主要源于其所包含的深层组织，如肌皮瓣。在形成复合皮瓣的手术过程中，注意勿使皮瓣与其所包含的深层组织分离，供血主要源于深层组织者，尤属必要。
复合组织吻合血管的游离移植，现多用于肌皮瓣的移植，偶尔用于骨皮瓣的移植。也有报道用跖趾关节修复掌指关节的。用趾移植再造拇指或手指，包括皮肤、骨关节、肌腱和神经等，属更复杂的复合组织移植，也可认为是器官移植。