立体定向手术，望文生义，便是使用立体几何学坐标原理，对脑深部靶点结构可以进行定位。定位术便是求出颅内靶点相对于颅骨上装置的定位架之坐标。为此应同步从术前印象学（断层扫描或核磁共振）所获得的颅内靶点结构之定位参数与定位架树立的坐标体系。

  脑安排是在颅骨这个类似球形的关闭空间内，在对脑内病变手术时需求尽可能地“直达”病变部位，削减对正常安排的损害。立体定向所处理的便是怎么在手术过程中精确认位的问题。

  数学课上学过三维直角坐标系，通过X、Y、Z三个数值就能确认空间中恣意一个点的方位。与此原理类似，立体定向手术便是把头部放在一个坐标系内，通过定向设备和印象学查看（CT、MRI）给颅内的每一个点赋予一个坐标值。这样就不难得知脑内病变（靶点）的X、Y、Z值是多少，只需求在定位设备上设置好这些参数，就可以精确地抵达病变部位。

  立体定向手术多用于活检术、放射外科医治、射频毁损术和深部脑影响（DBS）。立体定向手术对细针穿刺活检的手术器械导入极为有用，它有助于引导医师以更精准的、更安全的入路到达颅内病变。

  立体定向手术的开颅十分小，导致更好的伤口愈合和更小的伤痕，其优势为定位精确、手术伤口小、操作程序化。立体定向手术的优势是适用疾病包含：

  开始，做脑室造影片时用X射线和空气作为造影剂，即所谓的压力充气脑室造影法，后来选用断层扫描或核磁共振扫描水溶性的阳性造影剂。毁损灶主要由点解、冻住和超声引起。第一阶段为有结构脑立体定向阶段，第二阶段为无结构(Fameless)脑立体定向或印象导像神经外科，传统的立体定向手术需求专门的带有坐标体系的结构设备，近些年还呈现了“无结构”手术设备，使立体定向手术愈加快捷。

  立体定向手术于20世纪50-70时代在有争议的精神外科领域内占很重要的位置。此时行杏仁核毁损术或齿状核毁损术以医治大脑性瘫痪、震颤、肌张力妨碍、帕金森病和精神妨碍，如暴力行为病症。原理是对特定的颅内解剖结构形成部分的损坏，以此阻断引起运动反常的神经激动。

  当时，精神妨碍的神经外科医治计划从毁损术转到深部脑影响，即通过置入电极影响特定的颅内结构，以可控的方法改动大脑活动。