Sertleşme bozukluğu, ilaç tedavileri ile giderilemediğinde yahut bu ilaçların sakıncalı olduğu yahut faydalı olamayacağı evvelden saptanan durumlarda penil protez yerleştirme ameliyatları yapılabilir. Bu türlü bir ameliyat öncesi kan tetkikleri ve sonrasında penis kan akımını kıymetlendirmek için penil renkli doppler ultrasonografi tetkiki yapılır. Bu test temelde penise yapılan bir ilacın sonucunda kâfi kan akımı olup olmadığını değerlendirilmesidir. Şayet kâfi kan akımı yoksa hasta medikal tedaviden cevap alamayacaktır. Bu testin sonucu penil protez yerleştirilmesi için tanısal olarak kullanılabilir.
Penis protezleri, sertleşme bozukluğu bulunan erkeklerde son tedavi seçeneği olarak ameliyatla penis içine yerleştirilmek üzere üretilmiş materyallerdir. Öncesinde medikal tedaviler denenmeli ve son olarak penil doppler ultrasonografi ile mevcut durum teyit edilmelidir.
Temel olarak iki küme penis protezi vardır;
1: Malleable (katlanabilir) penis protezi — daima sert kalan
2: İnflatable (şişirilebilir) penis protezi — Şişirilip söndürülebilen
Bu ameliyat genel yahut bölgesel (belden aşağı uyuşturma) anestezi ile yapılabilir. Cerrahi süreç ortalama 45 dk ile bir saat kadar sürmektedir. Ameliyat sonrasında, cerrahi öncesinde penisin duyusu, orgazm yeteneği ve ejakülasyon (boşalma) işlevi olağan ise protez yerleştirilmesi sonrasında da bu işlevler devam eder. Protez yalnızca cinsel ikazdan bağımsız olarak penisin sert hale geçmesini sağlar. Protez cerrahisinin gayesi bu sertliği ve peniste üste yanlışsız açılanmayı sağlamaktır. Bunun dışında penis protezi yerleştirilmesi penis uzunluğu ya da çapında bir artış sağlamaz lakin operasyon sırasında penis uzunluğu ve çapında artış sağlamak için ek cerrahi süreçler uygulanabilir. Penil protez uygulanması kişinin cinsel isteğini direkt olarak etkilemez.
Ameliyat sonrası yara uygunlaşması tamamlandığında ameliyat yerindeki izler çoklukla fark edilmez ve protez varlığı dışarıdan anlaşılmaz.