Ko bolnik ne more sam odvajati ledvičnih kamnov, je čas za operacijo ledvičnih kamnov. Obstajajo številne kirurške možnosti za zdravljenje ledvičnih kamnov in vsaka deluje nekoliko drugače. V vseh primerih mora bolnik pričakovati, da bo v bolnišnici preživel vsaj nekaj ur in morda nekaj dni.
Za katero koli operacijo ledvičnih kamnov bo zdravnik pred operacijo potrdil prisotnost ledvičnih kamnov. Ocenjeno bo tudi bolnikovo splošno zdravstveno stanje, da se potrdi, da je dober kandidat za operacijo. Pacienti bodo intervjuvani o kakršni koli anamnezi reakcij na zdravila ali anestetike, bolnik pa se bo običajno srečal z anesteziologom, da bi se pogovoril o tem, kaj lahko pričakuje od uporabljenega anestetika, ki se lahko giblje od blage pomirjevala do popolne anestezije, v kateri je bolnik popolnoma spati.
Bolniki običajno ne morejo jesti ali piti več ur pred operacijo zaradi pomislekov glede reakcij na anestetik. Med operacijo bo zdravnik ledvične kamne razbil ali pa jih odstranil, odvisno od postopka. Ko je operacija končana, bo bolnik prejel zdravila za izravnavo uporabljene anestezije ali pomirjevala. Po operaciji bo bolnik prejel profilaktične antibiotike za preprečevanje okužbe, skupaj z navodili za nego kirurškega mesta.
Pri najmanj invazivni obliki kirurgije ledvičnih kamnov, ekstrakorporalni udarno valovni litotripsiji (ESWL), bo zdravnik poskušal z zvočnim valom ali električnim impulzom odstraniti ledvične kamne navzgor od zunaj telesa, tako da lahko bolnik kamne samostojno odstrani. Ta postopek vključuje uporabo sledilne barve in medicinske slikovne naprave, tako da lahko zdravnik natančno določi lokacijo kamnov.
Ureteroskopija je druga kirurška možnost, ki se običajno izvaja v splošni anesteziji. Pri tem postopku zdravnik vstavi napravo v sečevod in izvleče ledvične kamne ven ali jih poskuša z laserjem razbiti z lasersko litotripsijo, pri čemer s kamero na napravi vidi, kaj se dogaja v ledvicah. Ta operacija ledvičnih kamnov lahko vključuje začasno namestitev drenažne cevi v ledvice za spodbujanje hitrega odvajanja tekočin po operaciji.
Perkutana nefrolitotomija je bolj invazivna možnost. Pri tem posegu zdravnik naredi majhen rez na hrbtu za neposreden dostop do ledvice, vstavi medicinsko orodje v kateter, ki je nameščen v rez, da si ogleda ledvico in izvleče ledvične kamne. Ta poseg se izvaja tudi v splošni anesteziji, čas okrevanja pa je nekaj dni.
Možno je tudi, da se kirurg odloči za odprto operacijo za zdravljenje ledvičnih kamnov. To je izjemno redka izbira, saj bo večina drugih kirurških tehnik dosegla želeni cilj odstranitve ledvičnih kamnov. Odprta operacija ima veliko daljši čas okrevanja, saj zahteva izdelavo dolgega reza za dostop do ledvice, pacient pa bo moral nekaj dni ali tednov po operaciji živeti z drenažnimi cevmi.