Sempatektomi sırasında cerrah deride bir kesi yapacak ve ardından etkilenen sempatik sinirleri belirleyip kesecek veya çıkaracaktır. Ameliyat genellikle ayaktan tedavi bazında yapılır ve hastalar genellikle aynı gün evlerine dönebilirler. Sempatektomiden sonra iyileşme genellikle hızlıdır ve çoğu hasta semptomlarında belirgin bir rahatlama yaşar.
Tedavi edilen duruma bağlı olarak birkaç farklı sempatektomi türü vardır. En yaygın sempatektomi türü, palmar hiperhidrozu tedavi etmek için kullanılan palmar sempatektomidir. Diğer sempatektomi türleri arasında kızarmayı tedavi etmek için kullanılan yüz sempatektomisi ve Raynaud hastalığını tedavi etmek için kullanılan lomber sempatektomi yer alır.
Sempatektomi güvenli ve etkili bir prosedürdür ancak enfeksiyon, kanama ve sinir hasarı gibi birkaç potansiyel risk vardır. Sinir hasarı, Horner sendromu (göz kapağının düşmesi, göz bebeğinin daralması ve yüzün bir tarafında terleme eksikliği) ve anhidroz (terleme yetersizliği) gibi kalıcı komplikasyonlara yol açabilir.