Για επιληπτικούς ασθενείς που δεν έχουν ικανοποιητικά αποτελέσματα με φάρμακα, η χειρουργική επέμβαση μπορεί να είναι η μόνη λύση. Αν και υπάρχουν διάφοροι τύποι επιληπτικών επεμβάσεων, υπάρχουν λίγοι πιο ριζοσπαστικοί ή εκπληκτικοί από την ημισφαιρεκτομή. Συνήθως εκτελείται σε πολύ μικρά παιδιά, η ημισφαιρεκτομή είναι η αφαίρεση του μισού του εγκεφάλου για τη μείωση ή την πρόληψη των επιληπτικών κρίσεων. Αυτή η διαδικασία είναι σχετικά σπάνια και μπορεί να έχει εκπληκτικά ποσοστά επιτυχίας και ανάκαμψης.
Οι επιληπτικές κρίσεις μπορεί να εμφανιστούν λόγω πολλών διαφορετικών εγκεφαλικών διαταραχών. Οι ασθενείς που μπορούν να εξεταστούν για ημισφαιρεκτομές συνήθως υποφέρουν από επιληπτικές κρίσεις που εμφανίζονται μόνο στη μία πλευρά του εγκεφάλου. Οι ημισφαιρεκτομές γενικά εκτελούνται σε ασθενείς που δεν έχουν ανταποκριθεί καλά σε πολλές διαφορετικές φαρμακευτικές θεραπείες, αν και ο χρόνος και η ηλικία είναι επίσης σημαντικοί παράγοντες στην απόφαση. Τα περισσότερα στοιχεία δείχνουν ότι όσο νεότερο είναι ένα παιδί, τόσο πιο φυσιολογική λειτουργία του εγκεφάλου μπορεί να ανακτηθεί μετά την επέμβαση. Για το λόγο αυτό, άτομα άνω των 14 ετών σπάνια υποβάλλονται στη διαδικασία.
Μπορεί να φαίνεται αδύνατο ότι ένας εγκέφαλος θα μπορούσε να λειτουργήσει κανονικά μετά την αφαίρεση του μισού του, ωστόσο η διαδικασία μπορεί να αφήσει ένα σημαντικό μέρος της ικανότητας ανέπαφο ή ακόμα και να βελτιωθεί. Η προσωπικότητα, η γλώσσα και η μνήμη σχεδόν ποτέ δεν καταστρέφονται ή αλλάζουν από μια ημισφαιρεκτομή. Ιδιαίτερα στα μικρά παιδιά, το υπόλοιπο μισό του εγκεφάλου προσαρμόζεται για να εκτελέσει τις λειτουργίες του αφαιρεθέντος μισού. Επιπλέον, σχεδόν όλοι όσοι υποβάλλονται επιτυχώς στη χειρουργική επέμβαση θα έχουν σημαντική μείωση στη δραστηριότητα των επιληπτικών κρίσεων και ορισμένα στοιχεία υποδηλώνουν ότι περισσότεροι από τους μισούς θα σταματήσουν εντελώς τις κρίσεις.
Υπάρχουν φυσικά κίνδυνοι και παρενέργειες σε μια τόσο ακραία χειρουργική επέμβαση. Σύμφωνα με πολλούς ειδικούς, σχεδόν όλοι οι ασθενείς θα εμφανίσουν μερική παράλυση στην πλευρά του σώματος που αντιστοιχεί στο αφαιρεμένο ημισφαίριο του εγκεφάλου. Αν και το περπάτημα και η χρήση των χεριών μπορεί να είναι δυνατά, η κίνηση των χεριών, των δακτύλων και των ποδιών συνήθως περιορίζεται και μπορεί να γίνει μόνιμα μουδιασμένη.
Όπως με όλες σχεδόν τις χειρουργικές επεμβάσεις, υπάρχουν επίσης κίνδυνοι επιπλοκών που σχετίζονται με μια ημισφαιρεκτομή. Οίδημα ή αιμορραγία μπορεί να εμφανιστεί στον εγκέφαλο κατά τη διάρκεια ή μετά την επέμβαση. Εάν εκτελεστεί λανθασμένα, η υπόλοιπη πλευρά του εγκεφάλου μπορεί να υποστεί κάποια βλάβη. Η όραση μπορεί να γίνει θολή ή να επηρεαστεί και είναι πιθανή κάποια καθυστέρηση των νοητικών ικανοτήτων. Οι βραχυπρόθεσμες παρενέργειες περιλαμβάνουν αδυναμία, κατάθλιψη, γλωσσικά προβλήματα και εξάντληση.
Χωρίς επιπλοκές, η ανάρρωση από μια ημισφαιρεκτομή μπορεί να είναι σχετικά σύντομη. Οι ασθενείς που βιώνουν μια υγιή ανάκαμψη μπορεί να φύγουν από το νοσοκομείο εντός μιας εβδομάδας και μπορεί να επιστρέψουν στις κανονικές τους δραστηριότητες εντός δύο ή τριών μηνών. Φυσικά, η παρακολούθηση είναι εξαιρετικά σημαντική κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου για τη μέτρηση της εγκεφαλικής λειτουργίας και πιθανής εμφάνισης επιληπτικών κρίσεων. Οι ασθενείς μπορεί να χρειαστεί να παραμείνουν σε φαρμακευτική αγωγή κατά των επιληπτικών κρίσεων ακόμη και μετά τη χειρουργική επέμβαση, αν και οι επιληπτικές κρίσεις πιθανότατα θα είναι λίγες.