Steril bir ameliyathane ortamında uygulanan korneal çapraz bağlama (CXL) tedavisi, temel olarak iki aşamadan oluşur. İşlem uygulanacak göz öncelikle topikal damlalarla anestezi edilir. Ardından, göz ve çevresi aseptik olarak temizlenir ve hazırlanır. İşlem boyunca gözü açık tutmak için bir blefarostat yerleştirilir.

Birinci aşamada, santral kornea epiteli 8.5-9 mm çapında dikkatlice çıkarılır. Epitelin çıkarılmasını takiben, kornea kalınlığı hassas bir şekilde ölçülür. Daha sonra, 20 dakikalık toplam bir süre boyunca her iki dakikada bir göze topikal olarak riboflavin solüsyonu uygulanır. Bu fazın sonunda, kornea kalınlığı yeniden ölçülür. Bu ölçüm kritiktir, çünkü UV-A ışınlamasına geçilebilmesi için korneanın en ince noktasının 400 mikronu aşması gerekmektedir.

Eğer kornea kalınlığı bu kriteri karşılıyorsa, ikinci aşama olan UV-A ışık tedavisine başlanır. UV-A ışınlamasının süresi genellikle 3 ila 30 dakika arasında değişir. Standart protokolde, UV-A ışınlaması 30 dakika sürer; bu süre, hastalık progresyonu riski daha yüksek olan 18 yaş altındaki hastalar için sıklıkla tercih edilir. Yetişkin hastalarda ise günümüzde hızlandırılmış protokoller (9-10 dakikalık ışınlama süreleri) giderek daha fazla tercih edilmektedir. İkinci aşama sırasında, UV-A ışınlaması uygulanırken korneaya her iki dakikada bir riboflavin solüsyonu tatbik edilmeye devam edilir.

İşlem tamamlandığında, kornea iyice yıkanır, kalınlık yeniden ölçülür ve göze bandaj kontakt lens yerleştirilir. Bu kontakt lens, epitelyal iyileşme tamamlanana kadar, genellikle üçüncü veya dördüncü güne kadar yerinde kalır ve sonrasında çıkarılır.