การผ่าตัดรักษาโรคอ้วน ประกอบด้วย การผ่าตัดบายพาสกระเพาะอาหารผ่านกล้อง (Laparoscopic Gastric Bypass), การผ่าตัดส่องกล้องลดขนาดกระเพาะอาหาร (Laparoscopic Sleeve Gastrectomy) การใส่ห่วงรัดกระเพาะอาหาร (Gastric Band) และการผ่าตัดลดขนาดกระเพาะอาหารแบบต่อลำไส้เล็ก (Duodenal Switch) วิธีการเหล่านี้ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าสามารถรักษาโรคอ้วนระดับ 3 ได้ นอกจากนี้ยังช่วยปรับระบบเผาผลาญให้เป็นปกติ เช่น รักษาระดับน้ำตาลในเลือด ความดันเลือด และคอเลสเตอรอล

การผ่าตัดรักษาโรคอ้วน หรือการผ่าตัดลดน้ำหนัก เป็นวิธีการรักษาโรคอ้วนประเภทหนึ่ง หากวิธีการลดน้ำหนักประเภทอื่นไม่ได้ผล และหากการผ่าตัดส่งผลต่อสุขภาพน้อยกว่าผลกระทบจากโรคอ้วน

การผ่าตัดที่กระเพาะอาหารและลำไส้เล็กจะปรับเปลี่ยนการทำงานของระบบย่อยอาหาร เพื่อควบคุมปริมาณแคลอรี่ที่บริโภคและดูดซึมได้และยังช่วยลดสัญญาณความหิวที่ระบบย่อยอาหารส่งไปยังสมอง การผ่าตัดเพื่อรักษาโรคอ้วนนี้จะช่วยป้องกันโรคที่เกี่ยวข้องกับระบบเผาผลาญ เช่น เบาหวาน, ไขมันพอกตับ อย่างไรก็ตาม การรักษาที่สำเร็จต้องมีการเตรียมตัวก่อนผ่าตัดและการปรับเปลี่ยนพฤติกรรมการใช้ชีวิตร่วมด้วย

การลดน้ำหนักโดยการผ่าตัดเพื่อรักษาโรคอ้วนมีหลักการที่สำคัญอยู่ 2 ประการคือ

1. ทำให้รับประทานอาหารในปริมาณที่น้อยลง (Restrictive procedure)
2. ทำให้ร่างกายดูดซึมสารอาหารต่าง ๆ ได้น้อยลง (Malabsorptive procedure)

ในเวลาต่อมา มีการศึกษาเกี่ยวกับฮอร์โมนต่าง ๆ ของทางเดินอาหาร (Gut Hormones) ทำให้เราเข้าใจกลไกการทำงานและประสิทธิภาพของการผ่าตัดเพื่อรักษาโรคอ้วนมากขึ้น เช่น การทำงานของฮอร์โมน Grehlin, GLP-1, Peptide YY ดังนั้น การผ่าตัดเพื่อรักษาโรคอ้วนจะส่งผลต่อการหลั่งฮอร์โมนในทางเดินอาหาร และทำให้ความอยากอาหารของเราลดลงไปด้วย การผ่าตัดแต่ละประเภทก็จะส่งผลดังกล่าวที่แตกต่างกัน 

นอกจากนี้ การผ่าตัดเพื่อรักษาโรคอ้วนไม่ได้มีผลแค่การลดน้ำหนัก แต่จากการสำรวจยังพบว่าหลังการผ่าตัด ผู้ป่วยมากกว่า 80% สามารถลดยาเบาหวาน หรือหยุดยาได้เลย ภายในเวลา 2 ปี