Operacija promjene spola odnosi se na kirurške zahvate kojima se mijenjaju genitalije i fizičke značajke kako bi oponašale karakteristike suprotnog spola. Ova vrsta operacije ponekad se izvodi na ljudima, uključujući dojenčad, koji imaju genitalne karakteristike oba spola, ili na onima koji imaju osobnu želju da budu različitog spola. Operacija promjene spola još uvijek je prilično rijetka u 21. stoljeću, kako zbog relativno niske potražnje, tako i zbog nedostatka pružatelja usluga.
I muškarci i žene mogu se podvrgnuti operaciji promjene spola. Za muškarce, proces je poznat kao preraspodjela s muškarca na ženu (MTF), a obično uključuje uklanjanje penisa i testisa te izgradnju umjetne vagine. Za preraspodjelu žene u muškarca (FTM), dojke se mogu ukloniti mastektomijom, može se učiniti histerektomija kako bi se uklonila mogućnost trudnoće i može se izraditi umjetni penis. Stupanj funkcionalnosti promijenjenih genitalija varira, iako se općenito smatra mnogo težim učiniti umjetno izgrađen penis funkcionalnim.
Operacija promjene spola ima mnogo dužu povijest nego što mnogi ljudi sumnjaju. Neki rani oblici kirurgije prakticirani su 1920-ih, iako se izvori razlikuju u pogledu najranije kompletne operacije. Operacije promjene spola u Europi bile su mnogo češće nego u Americi, barem do kraja 20. stoljeća. Praksa je postala sve češća u većem dijelu svijeta kako su se razvile nove kirurške i hormonske tehnike za pomoć pacijentima, a tabui protiv operacije počeli su erodirati u medicinskoj zajednici i široj javnosti.
Operacija promjene spola kod dojenčadi ponekad se radi ako se dijete rodi sa spolnim karakteristikama koje su i muške i ženske. Često ovo stanje proizlazi iz kromosomske abnormalnosti koja daje bebi dodatne kopije kromosoma koji definira spol. Promjena spola dojenčadi kontroverzno je pitanje iz nekoliko razloga. Jedno od najistaknutijih pitanja je da roditelji u biti moraju odlučiti kojeg će spola imati svoje dijete, što može dovesti do ozbiljnih psiholoških komplikacija kako dijete sazrijeva. Neki ljudi koji su imali operaciju promjene spola pri rođenju odlučuju promijeniti spol nakon postizanja spolne zrelosti, jer mogu smatrati da je izbor bio netočan i da imaju veći afinitet prema suprotnom spolu.
Iako je operacija promjene spola općenito siguran postupak, postoji određeni stupanj rizika uključen u postupak. Uz kiruršku komponentu, mnogi kirurški pacijenti će također uključiti režim hormonskih lijekova kako bi se potaknuo razvoj karakteristika suprotnog spola, što može uključivati i zdravstvene rizike. Budući da se operacija obično smatra izbornim zahvatom, možda nije pokrivena tradicionalnim planovima zdravstvenog osiguranja.