Mikrocerrahi varikosel ameliyatı, genellikle spinal anestezi yardımı ile gerçekleştirilir. Uzman hekim, kasık bölgesinden yaklaşık olarak 2-3 cm'lik bir kesik açarak testis damarına ulaşır. Bu kesik mikroskop altında yapılır ve toplardamar diğer damarlardan ayrılarak bağlanır. Mikroskop kullanılmadan yapılan ameliyatlarda ise lenf damarları ve atardamarlar yanlışlıkla bağlanabilir. Bu durum, testis küçülmesi gibi istenmeyen sonuçlar doğurabilir. Toplardamarların yetersiz düzeyde bağlanması sonucu nüksler görülebilir. Bu sebeple ameliyat çok dikkatli bir şekilde yapılmalıdır. Uzman hekimin deneyimli olması önemlidir. Mikrocerrahi eğitimi almış uzman hekimler, bu damarların birbirinden ayrılmasını kolaylıkla sağlar. Ancak bu şekilde sağlandığında sperm parametrelerinde belirgin bir iyileşme olur ve gebelik oranında artış yaşanır. Hassas mikrocerrahi yöntemi sayesinde gerçekleştirilen ameliyatlar, diğer yöntemlere göre daha başarılıdır. Mikrocerrahinin başarısız uygulanmasından kaynaklı olarak varikosel operasyonu geçiren hastaların %35-40'ında bu rahatsızlık devam etmektedir.

Uzman hekimlerin yaptığı araştırmalar neticesinde, mikrocerrahi operasyonu geçiren hastalarda varikoselin tekrarlama oranı oldukça düşüktür. Ancak farklı ameliyat yöntemleriyle yapılan operasyonlarda tekrarlama oranı %30-50 civarındadır. Mikrocerrahi varikoselektomi ameliyatı sonrasında, testis üzerindeki ısı miktarı hızla düşer ve toksik maddelerin testise geri akışı önlenir. Böylelikle yeni sperm oluşumu için uygun bir ortam meydana gelir. Bu durum, sperm sayısının artmasını ve hareket yeteneği azalan spermlerin sağlıklı hale gelmesini sağlar. Bu gelişmeler, kısırlığın önlenmesi konusunda ciddi ilerlemeler sağlar.

Mikrocerrahi varikosel ameliyatı, kısırlık sorununun çözümünde önemli başarılar sağlamaktadır. Ameliyat sonrasında hasta kısa sürede ayağa kalkarak normal hayatına devam edebilir. Ancak ameliyat sonrası kasık bölgesine darbe almamaya dikkat edilmelidir. Özellikle cinsel ilişki konusunda 1-2 gün beklenilmesi gerekmektedir. Kasık bölgesinde yapılan ameliyattan dolayı zorlanmaktan kaçınılmalıdır.

Varikosel ameliyatı sonrasında küçük çaplı ağrılar gözlemlenebilir. Ameliyat sonrası ayakta fazla kalınmamalı ve ağır yük taşınmamalıdır. Ameliyat sonrası testiste ağrı ve şişliklerin yanı sıra karıncalanma hissi oluşabilir, ancak 1-2 gün içinde bu sorunlar ortadan kalkar. Mikrocerrahi varikosel ameliyatı sonrasında kişisel bakıma dikkat edilmelidir. Sağlığa gereken önem verilmediği takdirde ameliyat bölgesinde iltihaplanma gözlemlenebilir. Böyle bir durumda uzman hekime başvurulmalı ve verilen ilaç tedavisi harfiyen uygulanmalıdır.

Ameliyattan 3 ay sonra kontrole gidilerek hasta muayene edilir ve spermiogram ölçümü yapılır. Bu ameliyat sonrasında sperm canlılığında ciddi artışlar gözlemlenir.