Operacja jest jedyną metodą leczenia gruczolaków przytarczyc. Jest ona skuteczna w około 95% przypadków. Paratyroidektomia to usunięcie dotkniętego gruczołu (gruczołów). Standardem leczenia pierwotnej nadczynności przytarczyc była dawniej technika chirurgiczna zwana obustronną eksploracją szyi, w której szyja została otwarta po obu stronach, przytarczyce zostały zidentyfikowane, a dotknięta tkanka została usunięta. W latach 80-tych XX wieku bardziej powszechna stała się eksploracja jednostronna. Paratyroidektomia może być obecnie wykonywana w sposób minimalnie inwazyjny, głównie dlatego, że techniki obrazowania mogą precyzyjnie określić lokalizację tkanki. Techniki minimalnie inwazyjne obejmują mniejsze zabiegi otwarte, zabiegi prowadzone drogą radiową i wspomagane wideo oraz zabiegi całkowicie endoskopowe.
Przed przystąpieniem do operacji należy zlokalizować dotkniętą chorobą tkankę gruczołową. Chociaż przytarczyce są zwykle zlokalizowane z tyłu tarczycy, ich położenie jest zmienne. Niektórzy ludzie mają jeden lub więcej gruczołów przytarczyc w innym miejscu w anatomii szyi lub w klatce piersiowej. Około 10% gruczolaków przytarczyc są ektopowe, zlokalizowane nie wzdłuż tylnej części tarczycy, ale w innym miejscu w organizmie, czasami w śródpiersiu klatki piersiowej. Może to utrudniać ich lokalizację, dlatego stosuje się różne techniki obrazowania, takie jak skanowanie sestamibi, tomografię komputerową z emisją pojedynczego fotonu (SPECT), ultrasonografię, rezonans magnetyczny i tomografię komputerową. Czasami gruczolaki przytarczyc można zlikwidować za pomocą wstrzyknięcia etanolu, lasera lub radiofrekwencji pod kontrolą ultrasonografii.