Najpogostejši tipi pljučne kirurgije vključujejo lobektomijo in klinasto resekcijo, pri čemer obe vključujeta odstranitev dela enega pljuča. V nekaterih primerih pa odstranitev le majhnega dela pljuč ni dovolj za izkoreninjenje pljučne bolezni. Operacija pnevmonektomije vključuje popolno odstranitev enega pljuča in se najpogosteje izvaja, ko je pljučni rak preveč napredoval, da bi bila delna odstranitev učinkovita. Pnevmonektomija se je nekoč uporabljala za zdravljenje tuberkuloze, vendar je popolna odstranitev pljuč zdaj skoraj izključno zdravljenje pljučnega raka in mezotelioma.
Da bi bil bolnik dober kandidat za to operacijo, mora izpolnjevati več zahtev. Prva zahteva je, da mora biti njihov rak omejen na pljuča, ki se odstranijo. Če se je rak razširil na drug del telesa, odstranitev pljuč ne bo izkoreninila bolezni. Poleg tega je pomembno, da so ljudje, ki so podvrženi operaciji, sicer čim bolj zdravi, zaradi fizičnih zahtev, ki jih operacija in okrevanje postavljata bolniku.
Med postopkom je bolnik pod splošno anestezijo. Po zarezi v prsnem košu lahko kirurg odstrani eno ali več reber, da olajša odstranitev pljuč. Nato se pljuča sesedejo in odstranijo, nato pa se krvne žile vpnejo in zašijejo. Ko je pljuča odstranjena, se rez zapre.
Pnevmonektomija najpogosteje vključuje odstranitev enega pljuča. V nekaterih primerih pa je treba izvesti ekstraplevralno pnevmonektomijo. Pri tej operaciji se odstranijo pljuča, pa tudi del membrane, ki obdaja pljuča, in del diafragme. Ta operacija se običajno izvaja v primerih napredovalega malignega mezotelioma, zaradi agresivnega načina širjenja te vrste raka v telesu.
Večina bolnikov bo v bolnišnici ostala približno dva tedna. To je potrebno ne le zaradi fizičnih zahtev operacije, temveč tudi zaradi resnosti možnih zapletov pri pnevmonektomiji. Ljudje, ki so podvrženi operaciji, so v nevarnosti za srčni infarkt, pa tudi za pljučnico in druge resne okužbe. Poleg tega obstaja tveganje za pljučno embolijo, ki je posledica blokade pljučne arterije. Takojšnje tveganje za te zaplete se po več tednih zmanjša, po končanem bolnišničnem bivanju pa bolniki še dva ali tri mesece okrevajo doma.
Zaradi izrazitega zmanjšanja zmogljivosti pljuč in dihalne funkcije ima veliko ljudi, ki so podvrženi pnevmonektomiji, težave s prilagajanjem. Za pomoč pri kompenziranju tega bolnika pred operacijo ocenijo, da bi poskušali napovedati, kako dobro bodo njihova preostala pljuča delovala. Večina bolnikov dobi opremo, kot je stimulativni spirometer, da lahko izvajajo vaje za izboljšanje delovanja pljuč po operaciji.
Incentive spirometer je naprava, skozi katero mora bolnik dihati zelo počasi. Naprava je opremljena z merilnikom, ki predstavlja bolnikovo kapaciteto in delovanje pljuč. Z več ponovitvami vaje na dan lahko bolniki izboljšajo delovanje pljuč. Spirometer je v tem pogledu še posebej uporaben, ker pacientom omogoča enostaven način spremljanja lastnega napredka.