השתלה שבלולית מתבצעת במהלך ניתוח בהרדמה מלאה. משך הניתוח כשעה וחצי עד חמש שעות. תחילה מגלחים אזור קטן על הקרקפת. אחר כך עושים חתך מאחורי האוזן וקודחים שקע בעצם המסטואיד (בגולגולת) אשר מיועד להנחת המקלט. לאחר מכן קודחים פתח בעצם המסטואיד ומחדירים דרכו את האלקטרודה לתוך האוזן הפנימית – שצורתה כצורת שבלול.  לאחר מכן ממקמים את המקלט מתחת לעור בשקע שבעצם המסטואיד, ובסופו של התהליך סוגרים את החתך וחובשים את איזור הניתוח.