Η χειρουργική αλλαγή φύλου αναφέρεται σε χειρουργικές επεμβάσεις που αλλάζουν τα γεννητικά όργανα και τα φυσικά χαρακτηριστικά για να μιμηθούν τα χαρακτηριστικά του αντίθετου φύλου. Αυτός ο τύπος χειρουργικής επέμβασης μερικές φορές εκτελείται σε άτομα, συμπεριλαμβανομένων των βρεφών, που έχουν γεννητικά χαρακτηριστικά και των δύο φύλων ή για εκείνους που έχουν προσωπική επιθυμία να είναι διαφορετικού φύλου. Η επέμβαση αλλαγής φύλου εξακολουθεί να είναι αρκετά σπάνια στον 21ο αιώνα, τόσο λόγω της σχετικά χαμηλής ζήτησης όσο και λόγω της έλλειψης παρόχων.
Τόσο οι άνδρες όσο και οι γυναίκες μπορούν να υποβληθούν σε χειρουργική επέμβαση αλλαγής φύλου. Για τους άνδρες, η διαδικασία είναι γνωστή ως επανατοποθέτηση από άνδρα σε γυναίκα (MTF) και συνήθως περιλαμβάνει την αφαίρεση του πέους και των όρχεων και την κατασκευή ενός τεχνητού κόλπου. Για την επανατοποθέτηση γυναικείου σε άνδρα (FTM), οι μαστοί μπορεί να αφαιρεθούν μέσω μαστεκτομής, μπορεί να γίνει υστερεκτομή για να εξαλειφθεί η πιθανότητα εγκυμοσύνης και μπορεί να κατασκευαστεί τεχνητό πέος. Ο βαθμός λειτουργικότητας στα αλλοιωμένα γεννητικά όργανα ποικίλλει, αν και γενικά θεωρείται πολύ πιο δύσκολο να γίνει λειτουργικό ένα τεχνητά κατασκευασμένο πέος.
Η επέμβαση αλλαγής φύλου έχει πολύ μεγαλύτερο ιστορικό από ό,τι υποψιάζονται πολλοί άνθρωποι. Κάποιες πρώιμες μορφές χειρουργικής εφαρμόστηκαν στη δεκαετία του 1920, αν και οι πηγές ποικίλλουν ως προς την πιο πρώιμη πλήρη χειρουργική επέμβαση. Οι χειρουργικές επεμβάσεις αλλαγής φύλου στην Ευρώπη ήταν πολύ πιο συχνές από ό,τι στην Αμερική, τουλάχιστον μέχρι τα τέλη του 20ού αιώνα. Η πρακτική έγινε πιο κοινή στο μεγαλύτερο μέρος του κόσμου καθώς αναπτύχθηκαν νέες χειρουργικές και ορμονικές τεχνικές για να βοηθήσουν τους ασθενείς και τα ταμπού κατά της χειρουργικής άρχισαν να διαβρώνονται στην ιατρική κοινότητα και στο ευρύ κοινό.
Η χειρουργική επέμβαση αλλαγής φύλου σε βρέφη γίνεται μερικές φορές εάν ένα παιδί γεννηθεί με σεξουαλικά χαρακτηριστικά που είναι αρσενικά και θηλυκά. Συχνά, αυτή η κατάσταση προκύπτει από μια χρωμοσωμική ανωμαλία που δίνει στο μωρό επιπλέον αντίγραφα ενός χρωμοσώματος που καθορίζει το φύλο. Η αλλαγή φύλου στα βρέφη είναι ένα αμφιλεγόμενο ζήτημα για διάφορους λόγους. Ένα από τα πιο σημαντικά ζητήματα είναι ότι οι γονείς πρέπει ουσιαστικά να αποφασίσουν ποιο φύλο θα κάνουν το παιδί τους, κάτι που μπορεί να οδηγήσει σε σοβαρές ψυχολογικές επιπλοκές καθώς το παιδί ωριμάζει. Μερικοί άνθρωποι που υποβλήθηκαν σε χειρουργική επέμβαση αλλαγής φύλου κατά τη γέννηση επιλέγουν να αλλάξουν φύλο αφού φτάσουν σε σεξουαλική ωριμότητα, καθώς μπορεί να αισθάνονται ότι η επιλογή ήταν λανθασμένη και ότι έχουν μεγαλύτερη συγγένεια με το αντίθετο φύλο.
Αν και η επέμβαση αλλαγής φύλου είναι γενικά μια ασφαλής διαδικασία, υπάρχει ένας ορισμένος βαθμός κινδύνου που εμπεριέχεται στη διαδικασία. Εκτός από το χειρουργικό συστατικό, πολλοί χειρουργικοί ασθενείς θα περιλαμβάνουν επίσης ένα σχήμα ορμονικών φαρμάκων για να ενθαρρύνουν την ανάπτυξη χαρακτηριστικών του αντίθετου φύλου, τα οποία μπορεί επίσης να περιλαμβάνουν κινδύνους για την υγεία. Δεδομένου ότι η χειρουργική επέμβαση θεωρείται συνήθως μια προαιρετική επέμβαση, ενδέχεται να μην καλύπτεται από τα παραδοσιακά προγράμματα ασφάλισης υγείας.