การผ่าตัดสมองนั้นใช้เพื่อรักษาอาการบาดเจ็บและปัญหาอื่น ๆ ในสมองหรือบริเวณโดยรอบภายในกะโหลก มันอาจเป็นขั้นตอนที่มีความเสี่ยงดังนั้นจึงมักจะทำเมื่อไม่มีวิธีการรักษาอื่น ๆ เท่านั้น ประเภทของการบาดเจ็บที่ได้รับการรักษาด้วยการผ่าตัดสมองที่พบมากที่สุดคือผู้ที่สร้างแรงกดดันภายในกะโหลกศีรษะผู้ที่ทำให้เกิดอาการบวมในสมองและผู้ที่ปล่อยสิ่งแปลกปลอมภายในกะโหลก
การบาดเจ็บที่ศีรษะซึ่งเป็นสาเหตุให้เกิดการสะสมของของเหลวในกะโหลกศีรษะสามารถสร้างแรงกดดันส่วนเกินบนเนื้อเยื่อสมองซึ่งสามารถทำลายเนื้อเยื่อและนำไปสู่การบาดเจ็บที่สมองอย่างรุนแรงความพิการในระยะยาวหรือการเสียชีวิต การสะสมของเหลวส่วนเกินนั้นได้รับการวินิจฉัยผ่านการสแกนด้วยภาพและการตรวจร่างกายของนักเรียนของผู้ป่วย ในระหว่างการผ่าตัดสมองเพื่อควบคุมความดันศัลยแพทย์จะทำการเจาะเสี้ยนผ่านกะโหลกและฝังอุปกรณ์ที่ใช้ตรวจสอบหรือระบายของเหลวส่วนเกิน
อาการบวมในสมองอันเป็นผลมาจากการบาดเจ็บหรือโรคติดเชื้อเช่นเยื่อหุ้มสมองอักเสบหรือ toxoplasmosis อาจทำให้เกิดภาวะแทรกซ้อนเช่นเดียวกับแรงกดดันจากการสะสมของของเหลว อาการบวมคือการตอบสนองตามธรรมชาติของร่างกายต่อการบาดเจ็บและในส่วนอื่น ๆ ของร่างกายมีจุดประสงค์ที่สำคัญในการปกป้องเนื้อเยื่อที่บาดเจ็บ อย่างไรก็ตามภายในกะโหลกนั้นมีพื้นที่น้อยมากที่เนื้อเยื่อสามารถขยายตัวได้และหากอาการบวมนั้นรุนแรงเกินไปสมองสามารถกดกับพื้นผิวด้านในของกะโหลกศีรษะ การผ่าตัดสมองเพื่อบรรเทาอาการบวมอาจเกี่ยวข้องกับการเอาส่วนหนึ่งของกะโหลกศีรษะเพื่อให้ห้องสมองขยายออก ส่วนที่ถูกลบออกของกะโหลกศีรษะอาจถูกแช่แข็งหรือฝังอยู่ใต้ผิวหนังของช่องท้องจนกว่าจะมีความจำเป็น
การบาดเจ็บบางอย่างเช่นผู้ที่มีแรงกดบนศีรษะจำนวนมากอาจทำให้กระดูกกระดูกอุดตันและสิ่งแปลกปลอมอื่น ๆ ที่ติดอยู่ในสมองและทำลายเยื่อหุ้มเซลล์รอบอวัยวะ การผ่าตัดสมองมักจะทำเพื่อลบสิ่งแปลกปลอมและซ่อมแซมความเสียหาย การผ่าตัดประเภทนี้อาจต้องมีการติดตั้งแผ่นโลหะชั่วคราวเพื่อยึดส่วนที่ถูกถอดออกของกระดูกไว้ในขณะที่ซ่อม
เนื้องอกในสมองอาจถูกลบออกด้วยการผ่าตัดสมองขึ้นอยู่กับขนาดและตำแหน่งของเนื้องอก ในหลายกรณีการผ่าตัดเพียงอย่างเดียวนั้นเพียงพอที่จะรักษาเนื้องอกที่ไม่ร้ายแรงได้ ในกรณีของเนื้องอกมะเร็งรังสีเคมีบำบัดและยามักใช้ร่วมกับการผ่าตัด
ความเสี่ยงของการผ่าตัดสมองรวมถึงเลือดออกมากเกินไปในสมอง, อาการโคม่า, ชักและโรคหลอดเลือดสมอง ปัญหาในการพูดการทรงตัวการมองเห็นความทรงจำและการทำงานอื่น ๆ ขึ้นอยู่กับพื้นที่ของการผ่าตัด ในบางกรณีปัญหาเหล่านี้เป็นปัญหาถาวรในบางกรณีจะแก้ไขได้เมื่อสมองมีเวลาในการรักษา ศัลยแพทย์จะชั่งน้ำหนักความเสี่ยงทั้งหมดที่อาจเกิดขึ้นกับผลประโยชน์ก่อนตัดสินใจว่าการผ่าตัดสมองเป็นวิธีที่ดีที่สุดหรือไม่
