Zumeist führt man den Eingriff ambulant und unter lokaler Betäubung durch. Mittels zweier kleiner Schnitte am Hodensack legt man die Samenleiter frei, um anschließend ein etwa ein bis drei Zentimeter langes Teilstück zu entfernen. An den Schnittstellen werden die Stränge anschließend verödet oder umgeschlagen und ligiert oder abgeklemmt. 

Vor allem in den USA ist diese Methode der Empfängnisverhütung besonders beliebt. Gründe dafür liegen in der Komplikationsarmut und den vergleichsweise geringen Kosten. Die Tubensterilisation der Frau gilt als riskanter, sodass die American Urological Association heterosexuellen Paaren eher zur Sterilisation des Mannes rät. In jüngerer Vergangenheit setzt sich immer häufiger die sogenannte schnittlose Vasektomie durch. Bei diesem Verfahren wird die Haut nur minimal geöffnet, um die Samenleiter minimalinvasiv mittels spezieller Instrumente zu durchtrennen. Bei diesem Verfahren wird das Risiko von Nachblutungen deutlich gemindert. Auch das Infektionsrisiko sinkt signifikant. 

 
Ein Vorteil ist, dass die Sexualfunktion erhalten bleibt. Denn in den Hoden werden weiterhin Sexualhormone produziert und auch die Erektionsfähigkeit des Gliedes bleibt unbeeinträchtigt. Auch die Spermienproduktion funktioniert weiter, jedoch können diese nicht mehr auf üblichem Wege abgeführt werden. Daher werden diese vom Körper resorbiert, während das Ejakulat weiterhin ausgestoßen wird. Dieses ist etwas wässriger als vor der Vasektomie, im Hinblick auf Geruch, Geschmack und Optik aber weitgehend unverändert.
 
Ein vollständiger Schutz vor einer Schwangerschaft ist allerdings auch bei dieser Methode nicht gegeben. Fachleute nennen einen ‚Pearl-Index‘ von 0,1. Demnach kommt es innerhalb eines Jahres bei 1.000 Paaren, die nach einer Vasektomie weiterhin miteinander Sex haben, zu einer ungewollten Schwangerschaft. Verglichen mit dem Kondom ist dieser Wert jedoch recht niedrig. Abhängig von verschiedenen Rechenverfahren und unter Einbeziehung bestimmter Faktoren liegt der Pearl-Index beim Präservativ in einem Bereich zwischen 2 und 15. 

Trotz eines Restrisikos gilt die Vasektomie daher als eine der sichersten aller Verhütungsmethoden. Dies gilt insbesondere dann, wenn man sein Ejakulat in der Zeit nach dem Eingriff mehrfach auf Spermien untersuchen lässt. Sind trotz einwandfreier Vasektomie noch Spermien erkennbar, kann dies auf eine Rekanalisation der Samenleiter zurückzuführen sein. Mit einer Wahrscheinlichkeit von 1:2.000 kommt es nach dem Eingriff zu einer Rekanalisation im Körper, also zu einer Wiederöffnung der Samenleiter. 

Die überwiegende Mehrheit aller Männer ist nach dem Eingriff mit dem Resultat zufrieden und weiß auch den Schutz vor einer ungewollten Schwangerschaft zu schätzen. Fünf bis sieben Prozent der Patienten wünscht sich zu irgendeinem Zeitpunkt nach dem Eingriff eine Wiederherstellung der Zeugungsfähigkeit. Dies ist in der Mehrheit der Fälle unproblematisch möglich, auch wenn die Vasektomie viele Jahre zurückliegt. 

 
Das Komplikationsrisiko ist stark abhängig von 

 
Im Allgemeinen ist das Komplikationsrisiko gering. Die Statistik nennt für das Infektionsrisiko einen Wert von 1,5%, für die Bildung von Hämatomen liegt die Zahl bei 0,9%. 

Wie bei allen operativen Eingriffen können auch Schmerzen ein Thema sein. Bei einer minimalinvasiven Operation geben allerdings 60 – 67% der Patienten an, keine Schmerzen zu verspüren. 35% sprechen von leichten bis mäßigen Schmerzen und nur knapp 5% klagen über mäßige bis starke Schmerzen. In extrem seltenen Fällen kommt es nach dem Eingriff und vollständiger Abheilung zu einem sogenannten Post-Vasektomie-Schmerz im Bereich des Nebenhodens. Laut Bundeszentrale für gesundheitliche Aufklärung  (BZgA) kann dies in 1 – 14% aller Fälle vorkommen. Ursächlich hierfür ist möglicherweise eine chronische Nervenreizung oder ein erhöhter Druck im Nebenhoden.