Celem endarterektomii tętnic szyjnych jest usunięcie blaszek miażdżycowych z wnętrza tętnicy i w konsekwencji zapobieganie niekorzystnym skutkom zwężenia tętnicy szyjnej wtórnego miażdżycy, w tym głównie udarowi niedokrwiennemu mózgu. Jak w każdej operacji profilaktycznej, wymagana jest rzetelna ocena względnych korzyści i ryzyka związanego z tą procedurą, dokonana na podstawie indywidualnych cech pacjenta. Nie jest to jedyna metoda leczenia zmian miażdżycowych, aczkolwiek np. w wielu badaniach klinicznych wykazano, że prawdopodobieństwo zaistnienia zawału serca, udaru mózgu lub śmierci jako konsekwencji zabiegu w ciągu 30 dni było znacznie wyższe po zabiegu angioplastyki niż po zabiegu endarterektomii (9.6% do 3.9%).
Wykonanie Chirurg dokonuje najpierw nacięcia pośrodku mięśnia mostkowo-obojczykowo-sutkowego, mające od 5 do 10 cm długości. Następnie wyszukuje i zaciska tętnice szyjne za pomocą zacisków chirurgicznych. Tętnice nacina się i usuwa z ich światła blaszki miażdżycowe. Po usunięciu blaszek tętnica jest zaszywana. W wielu przypadkach naszywana jest łata z protezy naczyniowej lub żyły pacjenta w taki sposób, by zwiększyć jej światło. Gdy zostanie osiągnięta hemostaza, drenuje się i zamyka ranę operacyjną za pomocą szwów.