Οι καρδιοθωρακικοί χειρουργοί ειδικεύονται σε χειρουργικές τεχνικές που χρησιμοποιούνται για τη θεραπεία διαταραχών που πλήττουν την καρδιά, τους πνεύμονες, τον οισοφάγο και τα αιμοφόρα αγγεία στον άνω κορμό. Η διαδικασία για να γίνει καρδιοθωρακοχειρουργός είναι συνήθως πολύ μακρά, συνήθως απαιτεί τουλάχιστον 15 χρόνια τριτοβάθμιας εκπαίδευσης. Οι περισσότεροι καρδιοθωρακικοί χειρουργοί φοιτούν σε κολέγιο και ιατρική σχολή, στη συνέχεια ολοκληρώνουν προγράμματα εκπαίδευσης ειδικής ειδικότητας στη γενική χειρουργική και εξειδικευμένη εκπαίδευση στην καρδιοθωρακική χειρουργική.
Ως προπτυχιακοί, οι υποψήφιοι καρδιοθωρακικοί χειρουργοί μπορούν συνήθως να σπουδάσουν σε οποιοδήποτε μάθημα επιλέγουν, αρκεί να ολοκληρωθούν τα προαπαιτούμενα μαθήματα βιολογίας, χημείας, οργανικής χημείας, φυσικής και λογισμού. Αυτά τα μαθήματα όχι μόνο απαιτούνται για την εισαγωγή σε ιατρικές σχολές των ΗΠΑ, αλλά είναι επίσης θέματα που περιλαμβάνονται στη δοκιμή εισαγωγής ιατρικού κολλεγίου (MCAT). Όπως υποδηλώνει το όνομα, το MCAT απαιτείται για εισαγωγή στις περισσότερες ιατρικές σχολές των ΗΠΑ. Οι περισσότεροι μαθητές κάνουν αυτό το τεστ στο κατώτερο έτος του προπτυχιακού τους σχολείου και μόνο μετά από μήνες προετοιμασίας.
Σε μια τετραετή ιατρική σχολή, οι μαθητές αναμένουν να περάσουν τα δύο πρώτα χρόνια μελετώντας τις βασικές επιστήμες ζωτικής σημασίας για την κατανόηση της ιατρικής, όπως η ανατομία, η βιοχημεία, η φυσιολογία, η ανοσολογία, η παθολογία και η φαρμακολογία. Οι μαθητές πιθανότατα θα παρακολουθήσουν επιπλέον, μη επιστημονικά μαθήματα απαραίτητα για να γίνουν γιατροί, καλύπτοντας θέματα όπως η ιατρική ηθική και τα συστήματα υγειονομικής περίθαλψης. Τα τελευταία δύο χρόνια της ιατρικής σχολής περνούν σε κλινικές εναλλαγές όπου οι μαθητές αλληλεπιδρούν με ασθενείς και εργαζόμενους στον τομέα της υγειονομικής περίθαλψης υπό την επίβλεψη μέλους διδάσκοντος ιατρού. Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, οι μαθητές εκτίθενται σε κλινικούς κλάδους, όπως η καρδιοθωρακοχειρουργική, που μπορεί να γίνουν οι ειδικότητές τους.
Κατά τη διάρκεια του ανώτερου έτους της ιατρικής σχολής, οι φοιτητές μπορούν να αρχίσουν να υποβάλλουν αίτηση για πρόγραμμα παραμονής που θα παρέχει στους μαθητές εξειδικευμένη εκπαίδευση σε έναν κλινικό κλάδο. Οι μαθητές που ενδιαφέρονται να γίνουν καρδιοθωρακικοί χειρουργοί θα πρέπει πρώτα να υποβάλουν αίτηση για προγράμματα παραμονής γενικής χειρουργικής. Οι κατοικίες γενικής χειρουργικής συνήθως διαρκούν πέντε χρόνια και περιλαμβάνουν έκθεση σε πολλούς διαφορετικούς τύπους χειρουργικής επέμβασης. Οι κάτοικοι αναμένουν να λάβουν κάποια εκπαίδευση στην καρδιοθωρακική χειρουργική στα μέσα της χειρουργικής παραμονής τους.
Μετά από τέσσερα χρόνια παραμονής σε γενική χειρουργική, ένας φοιτητής μπορεί να υποβάλει αίτηση για πρόσθετη ειδικότητα ειδικευμένη στην καρδιοθωρακοχειρουργική. Αυτή η πρόσθετη κλινική εκπαίδευση απαιτεί δύο έως τέσσερα χρόνια σπουδών, ανάλογα με τις απαιτήσεις του προγράμματος παραμονής. Μετά την επιτυχή ολοκλήρωση αυτού του δεύτερου προγράμματος παραμονής, οι φοιτητές μπορούν να συμμετάσχουν στο American Board of Thoracic Surgery. Η επιτυχία σε αυτήν την εξέταση θεωρείται το τελευταίο εμπόδιο για να γίνει καρδιοθωρακοχειρουργός, αλλά οι περισσότεροι γιατροί θα συνεχίσουν να αποκτούν πρόσθετη, εξειδικευμένη εμπειρία μέσω διαφόρων υποτροφιών.
Απαιτείται τεράστια δουλειά, αφοσίωση και φιλοδοξία για να γίνει καρδιοθωρακοχειρουργός. Ευτυχώς, οι περισσότεροι καρδιοθωρακοχειρουργοί αναφέρουν υψηλό επίπεδο ικανοποίησης από την εργασία και μεγάλη ζήτηση για ιατρικές υπηρεσίες που μπορούν να παρέχουν.