Die Hornhauttransplantation wird heute in der Regel  in ganzer Dicke durchgeführt. Man bezeichnet dieses Verfahren auch als perforierende Keratoplastik. Voraussetzung ist, dass die anderen zum Sehen beitragenden Funktionen des Auges erhalten sind. Insbesondere müssen die Netzhautfunktion, der Augeninnendruck und die Tränenproduktion normal sein.
Lesen Sie auch: grüner Star

Hornhautzellen sind nicht synthetisch herstellbar, d.h. um eine Hornhaut einem Empfänger einsetzen zu können, benötigt man einen Hornhautspender. Meistens wird die Hornhaut von Toten entnommen Voraussetzung ist, dass das Endothel der gespendeten Hornhaut intakt und vital ist. Dies setzt voraus, dass die Hornhaut zeitnah dem Verstorbenen entnommen wird. Aus diesem Grund sollte eine Entnahmezeit von 12-18 Stunden nach dem Tod eingehalten werden. Die Hornhaut von jungen Spendern sind besser zur Transplantation geeignet als von älteren, weil ältere Hornhaut oft mit einem Verlust der Endothelzellen einhergeht. Nach Entnahme muss die Hornhaut in eine entsprechende Nährlösung gelegt werden. Dies lässt die Überlebenszeit des Spenderorgans um einige Tage verlängern. Ob eine Hornhaut intakt ist oder nicht kann man u.a. an der Trübung der Hornhaut feststellen, denn defekte Hornhaut ist um einiges trüber als intakte. Vor der Entnahme wird der Spender noch auf Infektionskrankheiten untersucht. Eine HIV-Infektion oder Hepatitis B oder Hepatitis C -Infektion schließt eine Transplantation aus.

Kommt eine Hornhauttransplantation unter Abwägung aller Faktoren in Betracht, wird die Hornhaut mit einem umgebenen Streifen von etwa 5 mm entnommen und in das Nährmedium gelegt, das aus Hyaluronsäure, Chondroitinsulfat und einem Antibiotikum besteht. Erst bei der Operation wird dann das Hornhautscheibchen mit einem sehr dünnen Messer herausgeschnitten. Das auch als Trepan bezeichnete Instrument ist in der Lage sehr genaue und glatt begrenzte Formen aus der Hornhaut herauszuschneiden. Man unterscheidet motorbetriebene Trepane von handgeführten. Des Weiteren gibt es noch die Möglichkeit die Hornhaut mit einem Laser (Excimerlaser) herauszuschneiden. Der Durchmesser der herausgeschnittenen Hornhaut beträgt zwischen 6,5mm und 8 mm. Beim Empfänger wird die Hornhaut in gleicher Größe herausgeschnitten und die Hornhaut mit einem sehr dünnen Faden eingenäht. Dieser hat in der Regel eine Dicke von ca. 30 Mikrometer. Die Nahttechnik variiert je nach Operateur. Es können sogenannte Einzelknopfnähte und fortlaufende Nähte angefertigt werden. Das Nahtmaterial wird frühstens 12 Monate nach der Operation entfernt. Die Dauer, bis die Hornhaut eingewachsen ist, hängt davon ab, wie gut erhalten die transplantierten Zellen sind.

Des Weiteren besteht noch die Möglichkeit einzelne Schichten der Hornhaut zu transplantieren. Man spricht dabei auch von der lamellären Keratoplastik. Hierbei wird lediglich die obere Hornhautschicht entnommen und dem Empfänger eingesetzt. Voraussetzung ist, dass die Hornhaut des Empfängers nicht vollständig zerstört ist und das Endothel noch erhalten und vital ist. Das lamelläre Operationsverfahren ist technisch schwieriger und mit mehr Komplikationen behaftet.

Eine Keratoplastik/ Hornhauttransplantation wird dann erforderlich, wenn große Teile der Hornhaut zerstört wurden. In den allermeisten Fällen handelt es sich um traumatische Ursachen. Verätzungen durch Arbeitsunfälle oder Perforationen machen hierbei den größten Anteil aus. Aber auch Fremdkörper, die zu lange im Auge belassen werden und so die Hornhaut verkratzen, können in Extremfällen eine Keratoplastik notwendig machen. Unsachgemäß verabeitete oder eingesetzte Kontaktlinsen können ebenfalls zu einer Hornhauttransplantation führen. Neben den traumatischen Gründen für eine Hornhauttransplantation stellen Infektionen und Entzündungen der Cornea einen weiteren Grund für diesen Eingriff dar. Laufen Infektion sehr heftig oder chronisch ab (chronische Keratitis, Herpes Zoster, Infektion des Auges) kann es somit ebenfalls notwendig werden die Hornhaut des Patienten zu transplantieren.

Selten kommt es vor, dass nach Augenoperation als Folge einer aufgetretenen Komplikation die Hornhaut transplantiert werden muss. Bei der Lasertherapie des Auges, die angewandt wird um Fehlsichtigkeiten zu beheben, werden Teile der Hornhaut mit einem Laser abgetragen, um so die Brechkraft des Auges zu ändern. Zu viel abgetragene Hornhaut sorgt nicht nur dafür, dass die durch die Hornhaut erledigten Aufgaben nicht mehr gewährleistet werden können, sondern machen auch in seltenen Einzelfällen eine komplette Hornhauttransplantation notwendig.

Im Falle von nur oberflächlichen Verletzungen und entstandenen Narben kann eine lamelläre Keratoplastik in Betracht gezogen werden, da die Hornhaut nur oberflächlich verletzt ist. Im Falle von Verletzungen auch tieferer Schichten ist auf jeden Fall eine komplette Transplantation notwendig.