さまざまな原因によって神経が圧迫され、耐えがたい痛みや日常生活に支障をきたすようなしびれや麻痺があり、それらが保存的な治療で改善しない場合には、手術治療が行われます。
除圧(じょあつ)
手術の主な目的は、圧迫された神経（脊髄、神経根、馬尾神経）への圧力を取り除いて症状を緩和することです。これを除圧または除圧術（じょあつじゅつ）と言います。
除圧方法には、神経を圧迫している部分の骨を取り除く方法や、骨をずらして神経の通る空間を広げる方法などがあります。
脊椎や脊髄の腫瘍が圧迫の原因になっている場合は、可能な限りそれを取り除きます。
固定
除圧だけでは症状が再発する可能性がある場合や、骨を取り除いたことで脊椎がグラグラと不安定になってしまう場合は、除圧した後に、患者さん自身の骨盤などから骨をとって移植することにより、不安定な椎骨と椎骨を一塊にする固定術こていじゅつを行います。 固定の際、移植した骨が一塊になるまで数ヶ月の月日がかかります。
そのため、手術後の早期離床や早期の社会復帰を目的として、スペーサーと呼ばれる人工物を使用したり、スクリュー（ネジ）やプレート等の金属を使用して固定の補強を行います。
これをインストゥルメンテーションと言います。
矯正 (きょうせい)
外傷によって傷ついた脊椎を再建する手術、側弯症などの脊椎の変形に対する矯正術（きょうせいじゅつ）があります。
矯正術では矯正した位置を保つために固定術と併用してインストゥルメンテーションを行うことがあります。