La chirurgie de la torsion testiculaire est généralement réalisée sous anesthésie générale. Pendant l'opération, une incision de 3 à 5 cm est pratiquée dans la région de l'aine ou sur le scrotum. La tunique vaginale est ouverte, le testicule tordu est détordu, visant à rétablir la circulation sanguine. Une incision similaire est pratiquée sur le testicule controlatéral sain pour évaluer sa vascularisation. Afin de prévenir de futures torsions, les deux testicules sont fixés à la paroi scrotale (orchidopexie). La viabilité du testicule détordu est observée à l'aide de compresses chaudes. Le testicule devrait devenir rose, puis retrouver sa couleur rouge normale. Si la circulation sanguine ne s'améliore pas et que le testicule est nécrotique (a perdu sa viabilité), le testicule est entièrement retiré (orchidectomie).