Med operacijo presaditve se iz bolnikovega telesa običajno odstrani bolan ali poškodovan organ in ga nadomesti z zdravim organom. Da bi zagotovili pretok krvi v nov organ, morajo kirurgi nanj povezati pacientove krvne žile. V nekaterih primerih kirurgi z novim organom povežejo tudi druge telesne strukture. Na primer, ureterji, ki prenašajo urin iz ledvic v mehur, so pri operaciji presaditve ledvic povezani tudi z novimi ledvicami.
Preden se začne operacija presaditve, medicinska ekipa običajno sprejme ukrepe za pripravo pacienta na operacijo. Običajno to vključuje dajanje bolnika anestezije, da ostane v nezavesti med operacijo, ter čiščenje in britje dela telesa, v katerega bo organ presajen. Zdravniška ekipa vstavi tudi intravensko (IV) cev v pacientovo roko in z njo dostavi zdravilo, ki preprečuje strjevanje pacientove krvi med operacijo.
Za izvedbo operacije presaditve zdravniki naredijo rez, skozi katerega lahko vstopijo v telo in organ odklopijo od krvnih žil in drugih struktur, s katerimi je povezan. V nekaterih primerih je treba spremeniti ali premakniti druge telesne strukture, da pridemo do zadevnega organa. Na primer, kirurgi morajo osebi prežagati prsno kost in premakniti njegova rebra, da opravijo presaditev srca. Po odstranitvi obolelega ali nedelujočega organa kirurgi nanj pritrdijo krvne žile in druge pomembne notranje strukture, preden zaprejo pacientov rez.
V večini primerov morajo kirurgi izvesti druge korake, da zagotovijo, da presajeni organ deluje, preden zaključijo operacijo in zašijo rez. Na primer, pri operaciji presaditve srca kirurgi običajno ogrejejo pacientovo kri, da bi spodbudili srce, da začne spontano utripati. Vendar to ne deluje vedno. Ko ne deluje po načrtih, zdravniki običajno uporabijo električni šok, da zaženejo presajeno srce.
Glede na vrsto zadevne presaditve kirurgi uporabljajo vrsto tehnik za podporo bolnikovemu življenju med operacijo presaditve. Na primer, kirurgi običajno namestijo cev v bolnikovo sapnico, da mu pomagajo vzdrževati dihanje med operacijo. Kirurgi lahko vnesejo tudi cevko v pacientov nos, da izpraznijo želodec med operacijo in v prvih dneh okrevanja. Kateter se pogosto namesti v pacientov mehur preko njegove sečnice, da se olajša odvajanje urina med operacijo in v prvih nekaj dneh pooperativnega okrevanja. Kirurgi lahko uporabljajo tudi cevi za odvajanje krvi iz okolice mesta presaditve; ti pogosto ostanejo na mestu približno en teden po operaciji.