Podczas operacji przeszczepu chory lub uszkodzony narząd jest zwykle usuwany z ciała pacjenta i zastępowany zdrowym narządem. Aby zapewnić przepływ krwi do nowego narządu, chirurdzy muszą podłączyć do niego naczynia krwionośne pacjenta. W niektórych przypadkach chirurdzy łączą również inne struktury ciała z nowym narządem. Na przykład moczowody, które transportują mocz z nerek do pęcherza, są również połączone z nowymi nerkami podczas operacji przeszczepu nerki.
Przed rozpoczęciem operacji przeszczepu zespół medyczny zwykle podejmuje kroki w celu przygotowania pacjenta do operacji. Zwykle wiąże się to z podaniem pacjentowi znieczulenia w celu utrzymania go w stanie nieprzytomności podczas operacji, a także oczyszczeniem i ogoleniem części ciała, do której zostanie przeszczepiony narząd. Zespół medyczny wprowadza również rurkę dożylną (IV) do ramienia pacjenta i wykorzystuje ją do podania leku, który zapobiega krzepnięciu krwi pacjenta podczas operacji.
Aby wykonać operację przeszczepu, lekarze tworzą nacięcie, przez które mogą wejść do organizmu i odłączyć narząd od naczyń krwionośnych i innych struktur, z którymi jest połączony. W niektórych przypadkach, aby dostać się do danego narządu, konieczna jest zmiana lub przemieszczenie innych struktur ciała. Na przykład, aby wykonać przeszczep serca, chirurdzy muszą przeciąć mostek i poruszać żebrami. Po usunięciu chorego lub niesprawnego narządu chirurdzy przed zamknięciem nacięcia u pacjenta przyczepiają do niego naczynia krwionośne i inne ważne struktury wewnętrzne.
W większości przypadków chirurdzy muszą wykonać inne czynności, aby upewnić się, że przeszczepiony narząd działa, zanim zakończą operację i zszyją nacięcie. Na przykład podczas operacji przeszczepu serca chirurdzy zwykle podgrzewają krew pacjenta, aby zachęcić serce do samoistnego bicia. Jednak to nie zawsze działa. Kiedy nie działa zgodnie z planem, lekarze zazwyczaj stosują porażenie prądem, aby uruchomić przeszczepione serce.
W zależności od rodzaju przeszczepu chirurdzy stosują szereg technik wspierających życie pacjenta podczas operacji przeszczepu. Na przykład, chirurdzy zwykle umieszczają rurkę w tchawicy pacjenta, aby pomóc mu w utrzymaniu oddychania podczas operacji. Chirurdzy mogą również wprowadzić rurkę do nosa pacjenta, aby opróżnić żołądek podczas operacji i pierwszych dni rekonwalescencji. Cewnik jest często umieszczany w pęcherzu pacjenta przez cewkę moczową, aby ułatwić odpływ moczu podczas operacji i przez kilka pierwszych dni powrotu do zdrowia po operacji. Chirurdzy mogą również używać rurek do odprowadzania krwi z miejsca przeszczepu; często pozostają one na miejscu przez około tydzień po zabiegu.