Zabieg embolizacji w ortopedii wykonywany jest w pracowni radiologii zabiegowej przez zespół składający się z lekarza radiologa zabiegowego, pielęgniarki zabiegowej oraz technika elektroradiologii. W zależności od rozległości zmian i stanu ogólnego pacjenta zabieg może być przeprowadzony w znieczuleniu miejscowym lub z udziałem lekarza anestezjologa.

Pacjent przyjmuje pozycję leżącą na plecach. Po znieczuleniu miejscowym wykonywane jest nakłucie tętnicy – najczęściej tętnicy udowej w pachwinie – poprzedzone niewielkim nacięciem skóry. Do światła naczynia wprowadzana jest koszulka naczyniowa, która zapewnia stabilny dostęp przez cały czas trwania zabiegu i chroni naczynie przed uszkodzeniem. Za pomocą prowadnika naczyniowego przez koszulkę wprowadzany jest cewnik, który pod kontrolą obrazowania rentgenowskiego (fluoroskopii) kierowany jest selektywnie do naczyń odżywiających zmieniony chorobowo obszar – na przykład naczynia błony maziowej kolana lub okostnej.

Po precyzyjnym ustawieniu cewnika wykonywana jest arteriografia, czyli mapowanie naczyniowe z użyciem środka kontrastowego, pozwalające potwierdzić lokalizację patologicznego unaczynienia. Następnie przez cewnik podawane są mikrosfery – drobne cząsteczki embolizacyjne – które blokują przepływ krwi w naczyniach odpowiedzialnych za stan zapalny i generowanie bólu. Pozbawione dopływu krwi zakończenia nerwowe w obrębie zmienionych tkanek przestają przekazywać impulsy bólowe, co przynosi znaczną i trwałą ulgę. Po wykonaniu kontrolnej arteriografii potwierdzającej skuteczność embolizacji cewniki i koszulka naczyniowa zostają usunięte, a miejsce wkłucia zabezpieczane jest opatrunkiem uciskowym. Czas pobytu pacjenta w szpitalu zazwyczaj nie przekracza 24–48 godzin.