Diz protezi ameliyatı, geleneksel olarak açık cerrahi yöntemle gerçekleştirilen bir işlemdir. Bu ameliyatta, diz eklemindeki hasarlı, aşınmış ve yıpranmış eklem yüzeyleri çıkarılır. Tıpkı bir diş kaplaması gibi, uyluk kemiği (femur) ve kaval kemiği (tibia) uçlarına özel olarak tasarlanmış metal ve plastik protez bileşenleri yerleştirilir. Bu protez, kemiklerin birbiriyle doğrudan temasını keserek ağrıyı ortadan kaldırır ve eklemin pürüzsüz hareketini sağlar. Diz kapağı (patella) genellikle çıkarılmaz, ancak bazen alt yüzeyi de kaplanabilir. Robotik destekli diz protezi ameliyatları dahi özünde açık cerrahi prensipleriyle uygulanır. Ameliyat sonrası diz bölgesinde tipik olarak 7-12 cm uzunluğunda bir kesi izi kalır.