Hay có những trường hợp lệch lạc cả xương hàm - xương hàm phát triển quá mức về phía trước hoặc lùi về phía sau, hoặc phát triển không cân đối, bác sĩ phải phối hợp giữa khí cụ với phẫu thuật: phẫu thuật cắt gọt và sắp xếp xương hàm trên và hàm dưới, đưa khớp cắn của bệnh nhân về đúng khớp cắn chuẩn.

Tuy nhiên phẫu thuật không phải là hình thức thay thế hoàn toàn cho điều trị chỉnh hình. Trái lại, phẫu thuật cần phải phối hợp đúng đắn với điều trị chỉnh hình và những điều trị nha khoa khác để đạt được kết quả tốt về mọi mặt.

Thông thường, phẫu thuật sẽ được tiến hành sau khi đã điều trị chỉnh hình răng ổn định. Mục tiêu của giai đoạn điều trị chỉnh hình trước phẫu thuật là sắp xếp các cung răng đều đặn hài hòa với nhau và thiết lập vị trí lí tưởng. Giai đoạn này thường kéo dài từ khoảng 2 - 12 tháng tùy từng trường hợp. Điều trị chỉnh hình sẽ được tiếp tục trong khoảng 3 đến 6 tháng để ổn định khớp cắn và hoàn tất điều trị. 

Thời điểm chỉ định phẫu thuật
Hướng điều trị nhằm biến đổi sự tăng trưởng được áp dụng cho những lệch lạc răng mặt nặng, trong khi phẫu thuật được chỉ định cho những bệnh nhân không thích hợp với khí cụ biến đổi sự tăng trưởng và có những lệch lạc quá trầm trọng. 

Như một nguyên tắc tổng quát, phẫu thuật xương hàm sớm hầu như không có tác dụng ngăn cản sự tăng trưởng của xương hàm về sau. Vì những lí do này, phẫu thuật chỉnh hình cần được hoãn lại cho đến khi sự tăng trưởng chấm dứt ở những bệnh nhân có lệch lạc do sự tăng trưởng quá mức, đặc biệt là hô hàm dưới. 

Sự ổn định của kết quả phẫu thuật
Sự ổn định của kết quả phẫu thuật chỉnh hình đang là đề tài của nhiều nghiên cứu. Sự ổn định này tùy thuộc vào hướng di chuyển xương hàm, hình thức cố định xương hàm sau phẫu thuật và phương pháp phẫu thuật. Theo một nghiên cứu gần đây nhất tại Mỹ, thứ tự tiên lượng ổn định của các phẫu thuật chỉnh hình được sắp xếp như sau:

Điều trị Mức độ ổn định-  Di chuyển hàm trên về phía trên
-  Đưa hàm dưới ra trước
-  Di chuyển cằm Rất ổn định: 90% trường hợp không có sự thay đổi đáng kể sau phẫu thuật-  Đưa hàm trên ra trước
-  Điều trị hàm trên không cân xứng Ổn định: 80% trường hợp không có sự thay đổi lớn sau phẫu thuật-  Hàm trên lên trên + hàm dưới ra trước
-  Hàm trên ra trước + hàm dưới lui sau
-  Điều trị Hàm dưới không cân xứng Ổn định (nếu cố định bằng ốc)-  Đưa hàm dưới lui sau
-  Đưa hàm trên xuống dưới
-  Nới rộng hàm trên Có thể có vấn đề sau phẫu thuật : có thể có tái phát lớ