בטרם ביצוע הניתוח עובר החולה הערכה כללית באשר למצבו הבריאותי, בדיקות הדמיה מקיפות למפרק המועמד להחלפה, כך שניתן יהיה להכין מראש מפרק מלאכותי בגודל המתאים לגופו של החולה. בעת הניתוח התותבים מוחדרים בדרך כלל אל חלל העצם ולעתים נעשה שימוש בדבק פולימרי
(PMMA) לצורך חיזוק החיבור. ניתוח החלפת מפרקים הוא ניתוח הנעשה בדרך כלל בהרדמה מלאה.
התוויות-נגד בעת הניתוח ישנם סיכונים אשר נלקחים מראש כמו זיהום באזור המפרק הכולל הפרשה נחשב בדרך כלל להתוויית-נגד מוחלטת לביצוע ניתוח החלפת מפרק, זאת כיוון שניתוח עלול לגרום להתפשטותו של זיהום זה לרקמות שכנות ועמוקות יותר בגפה. זיהום הקיים בגופו של החולה, באזור מרוחק מן המפרק, יהיה התוויית נגד יחסית לביצוע הניתוח. סיכונים רפואיים : התקף לב , שבץ מוחי , קריש דם , דלקת ריאות , דלקת בדרכי השתן סיכון בניתוח עצמו : מיקום שגוי של מרכיבי המפרק , קיצור גפה , חוסר יציבות , פריקת המפרק , קיצור טווח תנועות המפרק , שבר בעצם , נזק עצבי , נזק לכלי דם .
במידה ומצב בריאותו של המטופל ירוד הסיכון מהווה אף הוא שיקול העומד כנגד ביצוע ניתוח החלפת מפרק ובכל מקרה יישקל חוסנו הגופני של המטופל לעמוד בניתוח גדול.
שיקום לאחר הניתוח החזרתו של המנותח לניידות, מוקדם ככל האפשר לאחר ביצוע הניתוח מקובלת היום ברפואה כמפתח להגדלת סיכויי ההחלמה והשיקום ולהפחתת סיכוני סיבוכים כגון התפתחות קרישי-דם . חולה המנותח בפרקי גפיו התחתונות יהלך בתחילה בעזרת עזרי-הליכה, כגון הליכון מקל הליכה מזמן האשפוז לאחר ניתוח החלפת מפרק משתנה ממטופל. אחד למשנהו ותלוי במידה רבה בכושרו הגופני ומצבו הבריאותי של המטופל בטרם הניתוח. תקופת האשפוז הממוצעת היא 4-7 ימים.. תהליך ההחלמה והשיקום מניתוח החלפת מפרק מחייב פיזיותרפיה תפקידם של הפיזיותרפיסטים הוא לבנות וליישם לכל מטופל תוכנית טיפולית מדורגת, הלוקחת בחשבון גורמים כגון סוג המפרק המלאכותי ורקמות רכות שנפגעו במהלך הניתוח ומונעת פגיעה באזור המפרק כתוצאה ממאמצים מוגזמים.
