按照目前应用显微外科技术进行的手术类别，显微外科大致有下列五类：
（一）吻合小血管的显微外科手术 这是以吻合直径小于3mm的小血管为主，来达到治疗目的的外科手术。体内不少器管和组织都有独立的动、静脉系统供应血循环，所以这些器官和组织可以带着供应其血循环的血管，移植到身体另一部分，来代替受区的功能。这类手术包括断指再植术、吻合血管的足趾移植手指再造术、吻合血管的皮瓣和肌皮瓣移植术、吻合血管的肌移植术、吻合血管的骨移植术、吻合血管的神经移植术、吻合血管的空肠和结肠移植术、颅内颅外血管吻合等手术。
吻合小血管手术是显微外科发展最为广泛的部分，对不少过去治疗上比较困难或效果较差的疾病提供了新的手术方式。断肢（指）再植成功的关键在于吻合小血管手术的成功。目前有十指断离再植成功，手指末节再植成功，10个月婴儿手指断离再植成功，这都说明小血管显微外科技术已达到很高的水平。吻合血管的皮瓣和肌皮瓣移植用途最广泛，目前全身有76处的供区。常用的有肩胛皮瓣、背阔肌皮瓣、胸脐皮瓣、股前外侧皮瓣、还有前臂皮瓣和足背皮瓣等。这些供区比较为人所乐用，尤其是前四种供区比较隐蔽，对功能影响不大，有时还可一期闭合切口，而受区却增添了一大块血循环丰富、生活力强的组织，达到进行组织整形、填塞死腔、提供血运、改善营养、修补组织缺损和改善功能的目的。因创伤、手术、肿瘤根治手术后的组织缺损，甚至面颌部洞穿性缺损，都可修复。还有外伤性四肢骨髓炎和放射性溃疡的治疗，过去往往经久不愈，目前使用肌皮瓣进行修复，已成为一种比较有效的治疗方法。又如鼻、舌、拇指和阴茎再造手术，也可用皮瓣修复成功。食管缺损亦能用皮瓣修复。近年来，皮瓣还可选自受区邻近的供区，将吻合血管改为带血管蒂的局部皮岛转移，使手术的安全性大大提高。还有利用前臂、小腿有双血管改为带血管供血的特点，采用1逆行性皮瓣、超长皮瓣等研究，也都是很有特色的。从皮瓣发展为筋膜皮瓣、静脉皮瓣、超薄皮瓣、超长皮瓣等研究，也都是很有特色的。
吻合血管神经的肌移植还可以在一定程度上向受区提供动力。如前臂广泛肌外伤，前臂缺血性挛缩，无良好肌残留者，可考虑进行背阔肌移植，恢复手部的部分功能。背阔肌还可以成几组肌束进行移植，修复面肌瘫痪，也能收到一定效果。
吻合血管的骨移植将传统的骨移植后爬行替代生长过程转变为直接愈合的过程，大大缩短了疗程，尤其对大块骨缺损的修复提供了新的治疗手段。先天性胫骨假关节、外伤性或炎症性骨缺损及骨肿瘤局部切除术后的骨缺损，都可用吻合血管的骨移植进行修复，疗效较好。常用的供区为带腓动、静脉的腓骨移植和带旋髂深或浅动、静脉的髂骨移植。近年还有带血管的骨皮瓣移植，为同时有皮肤缺损或瘢痕严重的骨缺损病列提供更有效的治疗手段。带血管的骨移植无疑地是活骨移植，具有较强的生长能力，但移植后若血管发栓塞，其后果会比常规骨移植的效果差，因为带血管骨移植是将带有不少附在骨膜外的肌袖一同移植的，一旦血管栓塞，这些软组织将发生坏死，会影响移植骨的愈合。此外，还有用带血管的骨膜移植，亦可起促使骨不连或骨缺损愈合的作用。
吻合血管的第二趾移植，再造拇指，已成为拇指再造的首选手术。国外仍有用
趾后不影响足的行走功能。近年有用带血管的
趾的骨及关节，另植中厚皮片于其上，这样既不损失
趾，又可重建拇指。也有不少报告作2、3趾移植再造双指、甚至5趾移植，再造5指，恢复一定手的功能。还有拇指缺损在外伤时，争论重建拇指时，也可利用2趾移植，再造拇指。
近年由于技术水平不断提高，有复合组织移植和组合组织移植之分。复合组织移植表示移植同一个血管蒂供应的几种不同组织，如骨皮瓣、皮瓣包含肌腱移植等在内。组合组织移植表示移植两块不同血管蒂的组织、互相连与一个血管蒂，如将两足的共5趾组合移植到同一手上的5指成形术。
（二）神经系统的显微外科手术 神经组织很脆弱，易损伤，手术要求较高。用显微外科技术进行各种神经手术，疗效明显提高。国内外不少单位，已将显微外科技术列为神经外科的常规。不不从此取得突破性进展。如巨大颅内动脉瘤手术、垂体瘤切除手术、听神经瘤手术等采用显微外科技术后其疗效都有明显提高。加上各种先进诊断技术的配合，如CT、核磁共振检查手段以手术器械的改革和创新，更推动了显微神经外科进展。在周围神经外科方面采用显微外科技术后，可以开展更精细的手术，如从神经外膜缝合法改进为束间缝合术，尽管后者还不能完全代替前者，且各有优缺点，但只要病例选择恰当，方法正确，可以取得更好效果。此外，还有周围神经瘤摘除术、神经束内外松解术、神经植入术，都适宜用显微外科技术进行，可在最大限度保留正常神经束组织下切除病变及瘢痕组织，使功能恢复得更完善。
近年来吻合血管的神经移植术，对治疗较困难的神经外伤病例有很多优点，对神经缺损很长、软组织床瘢痕严重者尤为优越。常用的供区是带桡动脉的桡浅神经，带静脉蒂（动脉化）的腓肠神经。也有采用带尺侧副动脉的尺神经植治疗臂丛根性撕脱伤，有较好的应用前景。
（三）吻合淋巴管的显微外科手术 淋巴管道比较细小，管壁薄且透明无色，肉眼观察比较困难。淋巴管一旦发生病变，可引起四肢慢性淋巴水肿、象皮肿和乳糜尿等顽固性疾病。有些先烈性淋巴水肿病人的病因尚不清楚，治疗上比较困难。在显微外科技术开展以前，已有人试用淋巴管或淋巴结与静脉作吻合，供以达到引流淋巴液的作用，但效果不佳。自从开展显微外科以来，在技术上已完全可以进行细致的淋巴管静脉吻合手术。近期消肿、控制感染和改善乳糜尿的效果很好，尤其是乳糜尿术后可达80%以上的有效率。我国还首先采用深淋巴管与静脉作吻合，对治疗先天性淋巴水肿有一定疗效。有人认为术后容易发生栓塞而失败，但目前亦有不少疗效较久的病例。当然，此种手术的经验仍少，还需要进行手术机制的实验研究。但将淋巴液直接引流入静脉仍是一项值得探索的治疗方法。
近年来还采用淋巴管或小静脉移植到淋巴管之间，代替淋巴管静脉吻合术，以避免血液流以吻合口而造成栓塞。实验和临床均证明有一定的通畅率和效果。
（四）吻合小管道的显微外科手术 近年来，大量临床与动物实验结果表明，采用显微外科技术，比用一般外科技术进行体内小管道吻合，可以明显地提高术后通畅率。效果显著的有输精管结扎后再吻合手术，输卵管结扎或炎症阻塞的复通手术，鼻泪管外伤的吻合手术，输尿管吻合手术等。
小管道的缝合可采用单层缝合或两层缝合，但后一种缝合法可使两断端对合较好。
（五）吻合血管的小器官移植手术 异体器官移植的研究工作，过去需用大的动物进行实验。只须显微血管外科帮助下，才能用小动物进行实验，对器官移植的研究提供了很多方便。近年来，大白鼠已成为主要的实验动物，可以用来进行肾、心、肝、胰和肢体等小器官移植，为免疫学的实验性器官移植提供更多的实验动物模型。
临床上，一些小器官的自体移植有了很大的进展。用吻合血管法将隐睾迁移到阴囊的手术，对一些血管蒂比较短的高位稳睾尤为适用。亦有在患子宫恶性肿瘤的年轻妇女，于接受放射治疗前，将双侧卵巢带着血管蒂，移位到腹后壁稍高的位置，从而避免了放射线照射时对卵巢的损害，保存卵巢的内分泌功能。
当然，小器官移植还可作异体移植。对双侧睾丸外伤性缺如者，可行异体睾丸移植，还有报告取得生育的效果。吻合血管的胎儿甲状腺和甲状旁腺异体移植，对因甲状腺大部革除术后引起的甲状旁腺功能不全的抽搐病人，有显著的近期疗效。吻合血管的异体卵巢移植对治疗因肿瘤或其他原因切除双侧卵巢的年轻妇女所出现的严重的性腺内分泌障碍具有疗效。还有吻合血管的肾上移植治疗肾上腺皮质功能减退症。所有这些手术，都有成功的病倒报道。
此外，在小儿的器官移植，如对小儿胆道闭锁进行肝移植，小儿晚期肾炎进行肾移植，不仅要吻合管腔很上的血管，还要吻合很小的胆道和输尿管，若用显微外科技术进行吻合，当然会好得多。即使在尬肝移植中，亦往往要吻合细小的肝动脉，肾移植时遇到畸形的肾血管、极动脉等，其口径也比较小，应该用显微外科技术去吻合。至于肾的体外手术，更宜用显微外科技术进行。