雖然人工牙根已日漸普及，但植牙手術屬於侵入性處置，醫師在決定患者進行植牙手術之前，應該要進行全面且謹慎的評估，患者是否在生理上及心理上都適合接受此項治療，並且於術前確認手術中、手術後可能產生的併發症及後遺症，將之清楚且詳實的告知患者，取得知情同意，並依醫療法規定，簽署人工植牙同意書。一個成功的植牙病例是建立在醫師與患者互相合作的基礎上，而手術的成功須奠基於醫師的完整口腔手術訓練及確實執行相關手術的標準作業流程。
1.術前評估
對接受植牙的患者，應該清楚了解其全身系統病史、用藥與過敏史，針對不同的病患狀況做出適當的因應與調整。
另外，於手術計畫方面，需要先評估植牙部分的組織及軟組織條件，確認週圍重要解剖構造的位置。預計要植牙的數量、位置、角度以至人工牙根的種類，都須先確定。手術醫師必須很清楚了解欲植牙部位鄰近牙齒及相對咬牙的狀況，當然也要注意周遭的顎骨及軟組織是否有其他異常，若有炎性病變或其他病灶，須先行治療。
2.麻醉
人工植牙手術可以在局部麻藥、舒眠鎮靜或全身麻醉下進行。麻醉方式的選擇，取決於病人的生理、心理條件，與醫師對麻醉方式下進行手術的掌握進度，以及麻醉科醫師的配合度。而依據麻醉方式的不同，病人從不需禁食（局部麻醉下）到需事前空復（4-8小時不等），須於事前提醒患者相關注意事項，以免增加麻醉風險。
3.抗生素的使用
若無其他特殊考量，例如感染性心內膜炎高危險群、或接受過人工關節置換手術之患者，一般健康成年病患是否需要於植牙前給予預防性抗生素，近年來有許多研究提出不同的看法，一般認為在術後感染率方面有無使用抗生素並無顯著的差異，但亦有研究顯示有給予預防性抗生素的植牙病例（4.6%失敗），相較於沒有給予預防性抗生素的組別（10%失敗），有較高的植體存活率。
若考慮給予抗生素，以術前一小時口服或靜脈注射1公克的安蒙西林（Amoxicillin），或是優力黴素（Cephalexin）即可，對盤尼西林或頭孢菌類藥物有過敏病史之患者，則可考慮給予600毫克之克林達黴素（Clindamycin）或500毫克之紅黴素（Erythromycin）亦可。
4.器械準備及消毒
手術器械的準備與操作流程，須嚴格遵守牙科手術器械消毒滅菌規範，與無菌操作處理流程，術前並對應患者口腔及進部位做適當清潔，並以含有0.12%之葡萄糖酸路己定（Chlorhexidine gluconate） 漱口水消毒，以降低局部感染風險。
5.手術技巧
人工植牙手術依是否翻瓣可以分為傳統翻瓣與無翻瓣手術，再依據是否拔牙後立即種植、植牙區域是否須同時進行補骨手術等而有不同的輔助術式，而慣常使用於植牙窩洞製備的動力工具也依手術醫師的習慣而有所不同，不過目前仍以低轉速、高扭力的植牙機配合相對應廠牌的系列鑽針，或是超音波手術系列搭配合適的接頭為較常見的方式。
翻瓣手術
此方是藉由骨膜下牙齦黏膜瓣的翻開，將植牙區域的齒槽嵴完整露出，以獲取良好的手術視野，同時清楚觀察骨型態，可決定是否需進行骨移植，而依據狀況不同，利用翻瓣手術也可適當的調整軟組織的位置與型態。但缺點為患者術後較易感到腫脹、疼痛或不適。
在適當麻醉後，由正中牙嵴切開並翻開全層黏膜，翻辦設計視植牙區域大小而定，可以為半島形或四角形，需把握基底較寬、減少銳角與物對軟組織有不必要傷害等基本原則，以確保傷口癒合良好。接著依照選用的人工牙根系統不同，使用原型鑽針配合手術定位鑽孔，再依續使用先導鑽針、旋轉鑽針等，進行擴孔至預定的直徑與深度，接著可視植牙部位骨質密度與植體系統設計的需求，決定是否需進行工螺紋與埋頭孔製備後，即可順利置入人工牙根植體。人工牙根植入後，醫師可依植體種類與初始穩定度決定是否需將植體埋沉，若需要則應對黏膜傷口進行一級縫合，來避免早期不必要的受力，並隔絕口腔微生物的刺激，以利骨整合或補骨處的骨再生，一般需靜待二至六個月後再進行二階手術；初始穩定度良好且並沒有進行骨移植的植體，亦可考慮立即鎖上適當直徑與高度之癒合支台，直接露出牙齦，免除二階手術的需求。至於縫線的選擇，不可吸收線或可吸收線、單股或多股，只要組織刺激性低且醫師操作習慣及可，一般3-0到5-0的Silk、Nylon或是Gortex suture都是不錯的選擇。
無翻瓣手術或微創植牙
顧名思義，就是在植牙手術時直接在黏膜及齒槽骨鑽孔，並不將黏膜切開翻開露出齒槽骨，術後也不需縫合傷口。此術式就是被廣為宣傳的微創植牙，多用於齒槽條件量好，高度及寬度均無明顯萎縮的病例，因此術前的電腦斷層影像評估更顯為重要。同時，醫師須審慎評估植牙區的角質化黏膜是否足夠，因此此術式會將齒槽嵴上方的角化黏膜磨除。此法最大的好處是減小術後傷口疼痛與腫脹，縮短手術時間與出血量，缺點是牙齦下的骨頭狀況無法充分掌握，可能增加植體失敗的機率，有時須配合製做精密、定位精準的手術定位板才能有效控制人工牙根置入角度的位置，以降低根尖穿孔或側方骨裂開之風險。有研究顯示，在適當的病例篩選下，無翻辦植牙的成功率與傳統方式無顯著差異。其手術步驟一般以手術刀片或牙齦穿刺器移除適當直徑大小之齒槽嵴上方黏膜，再開始一般植牙流程進行植牙窩洞置備及牙根置入。
6.術中應注意事項
植牙手術過程，需嚴格遵守無菌操作之原則，且在進行植牙窩洞製備時，須注意角度是否有偏移，評估骨質的密度及頰側、舌側的骨頭是否有穿孔或裂開等跡象。必要時在術中拍一張x光片確定角度。另外，當計畫植入較長的植體時，一定要特別注意有充分的沖洗降溫，以免過熱導致骨壞死，影響骨整合。
7.術後照顧
依植牙區域大小及術式的不同，術後會有程度不一的腫脹與疼痛。臨床經驗顯示，使用與良好無菌手術操作技術下，人工植牙後的感染低於1％。對於術後抗生素的給予，有不同的看法，但針對一般無顯著高危險病因患者，一至三天的口服抗生素（和術前預防性抗生素相同，但劑量需調整）應足夠。疼痛控制方法視手術範圍而定。一般以普拿疼或非類固醇抗發炎藥物等，均可有效緩解。視情況可於術後第一至第二天作冰敷（每15～20分鐘要休息間隔15分鐘，不可持續冰敷以免凍傷）第三天後待疼痛緩解後可考慮熱敷（每15～20分鐘要休息間隔，注意溫度約攝氏40～42度即可，不可過高）。至於飲食與口腔清潔，大多數患者於植牙後可進食稍微軟質之食物，術後第二天即可刷牙，只須避開傷口處即可。若無明顯局部感染，並不一定要用含有0.12％之葡萄糖酸氯己定漱口水（Cholohexidine），因其可能會妨礙黏膜表皮細胞之遷移而延誤傷口癒合。手術醫生應視傷口癒合情形，安排適當間隔（通常為術後一周、兩周、一個月、三個月、半年，可視情形調整）進行回診追蹤，約一到兩周即可移除縫線。