Leikkausleikkaus voi sisältää kudoksen, hermojen tai kokonaisten elinten leikkaamisen. Prosessi edellyttää yleensä leikkaamista poikki tai pitkin jotakin kehon osaa, ja se kattaa laajan valikoiman lääketieteellisiä toimenpiteitä. Esimerkkejä leikkaustekniikkaa käyttävistä toimenpiteistä ovat epilepsia ja migreeni, ehkäisykirurgia ja elinsiirto.
Useisiin subpial -leikkauksiin tai MST: hen kuuluu hermokuitujen katkaiseminen, jotka ovat vastuussa kohtausten toiminnasta aivojen ulkoalueilla. Neurokirurgit suorittavat tämän invasiivisen toimenpiteen potilaille, jotka eivät pysty saavuttamaan riittävää kohtausten hallintaa lääkityksen avulla. Ennen hyväksymistä ehdokkaaksi leikkaukseen potilaat käyvät läpi perusteellisen arvioinnin ja testauksen. Lääkärit vaativat yleensä kohtausten seurantaa, elektroenkefalografioita ja kuvantamistutkimuksia. Testeistä saatujen tietojen avulla voidaan määrittää kohtauksen alkuperän tarkka sijainti.
Kun potilas on yleisanestesiassa, neurokirurgi luo ihonläpän ja poistaa osan kallosta sen aivojen alueen yli, josta kohtaus on peräisin. Dura- ja pia mater -läpikulun jälkeen kirurgi tekee pieniä, matalia, yhdensuuntaisia leikkauksia harmaaseen aineeseen. Leikkaus toistetaan, kunnes koko vaurioitunut alue on käsitelty. Valmistuttuaan kirurgi korvaa pia mater ja dura, jota seuraa luuosa. Ihon läppä nidotaan tai ommellaan paikalleen.
Tämän tyyppisen leikkauksen jälkeen potilaat pysyvät yleensä sairaalassa jopa viikon. Yksilöt pysyvät yleensä kouristuslääkkeillä ja palaavat normaaliin toimintaan kuuden tai kahdeksan viikon kuluttua. Potilaat voivat kokea päänsärkyä, väsymystä tai pahoinvointia. Kun häiriö esiintyy aivojen puhekeskuksessa, heillä voi olla vaikeuksia puhua tai valita sanoja tehokkaasti.
Joskus potilaat eivät reagoi lääkkeisiin migreenipäänsäryn hoitoon. Toinen leikkausmenetelmä sisältää kallonsisäisen leikkauksen, joka minimoi tai poistaa ajalliset migreenioireet. Kipu esiintyy usein, koska paikalliset lihakset puristavat ja puristavat herkkiä hermoja. Kirurgit pääsevät temppelin kolmoishermon zygomaticotemporaaliseen hermohaaraan. Tämä pieni hermohaara poikkileikataan tai leikataan läpi, jolloin kipu ei siirry.
Jotkut yleisimmistä leikkauksista sisältävät pysyviä ehkäisymenetelmiä. Naiset valitsevat usein kirurgien leikkaavan, kauteroivan tai sitovan munanjohtimet, mikä estää munasolujen etenemistä ja siittiöiden sisäänpääsyä. Miesten ehkäisyyn liittyy yleensä vasa deferentian leikkaus, joka estää siittiöiden pääsyn siemensyöksyyn.
Onnistunut kasvaimen poisto voi vaatia sisäelinten leikkausta. Pahanlaatuiset kasvaimet, jotka kattavat esimerkiksi paksusuolen koko kehän, voivat vaatia elimen osien poistamista kokonaan. Kirurgit voivat poiketa paksusuolen kummallakin puolella vaurioitunutta aluetta ja sitten yhdistää ei-sairaat osat yhteen.
Maksansiirrot vaativat vain osan elintä sairaan elimen korvaamiseksi. Vastaaville eläville luovuttajille tehdään yleensä maksansiirto, jossa osa elimestä poistetaan. Muutamassa viikossa leikkauksen jälkeen sekä luovuttajan että vastaanottajan maksa uudistuvat normaaliksi.