يقوم الإخصاء الجراحي على استئصال كلتي الخصيتين لوقف إفراز الهرمونات التناسلية الذكرية. يمكن استخدام كيس الصفن كطعم جلدي في تكوين المهبل لدى النساء العابرات جنسياً، لذلك لا ينصح بإزالة جلد كيس الصفن لدى هؤلاء المرضى. تبدأ جراحة استئصال الخصية الثنائية مع شق 2.5 سم في منتصف كيس الصفن، وتنتهي بقطع الحبل المنوي وإزالة الخصيتين. هذه العملية التي يتم إجراؤها تحت التخدير العام لا تستغرق أكثر من 1 ساعة ويمكن إجراؤها في نفس الجلسة مثل عملية رأب المهبل. فترة التماثل للشفاء بعد عملية استئصال الخصية الثنائية تختلف من بضعة أيام إلى أسبوع.

يجب أن يكون معروفا أن استئصال الخصية الثنائي هو عملية إخصاء جراحية وستقضي تماما على القدرة الإنجابية للمريض.