Este tipo de tratamento está indicado para os pacientes refratários a terapia medicamentosa. Pacientes que apresentam uma dor crônica incapacitante há mais de 6 meses que não respondem a fisioterapia deve buscar tratamentos invasivos para o controle de sua dor.
Existem diversos tratamentos cirúrgicos que atuam no controle da dor, dependendo da localização, tipo de dor e causa da dor.
Inicialmente os bloqueios de nervos periféricos e os bloqueios da coluna vertebral, são as ferramentas mais comumente utilizadas pelos neurocirurgiões funcionais ou médicos especialistas em dor crônica, para identificar, localizar, e testar a melhora da patologia dolorosa.
A radiofrequência, lesão térmica realizada com agulhas, localiza nervos com o auxílio de raio-x de ou de ultrassonografia, fazendo uma lesão permanente ou temporária no nervo a ser tratado, é uma técnica amplamente utilizada, podendo ser realizada para nervos periféricos, coluna vertebral e patologias faciais. Sempre com o auxílio da anestesia regional e sedações, conduzidas pelos colegas da anestesiologia, em ambiente hospitalar adequado.
Técnicas como eletrodos medulares e bomba de infusão de fármacos, bem como procedimentos ablativos para dores especificas também pode ser realizado em médicos com formação específica para tal.