É feito um pielograma retrógrado para localizar a pedra no rim. Com uma pequena incisão de 1 centímetro no lombo, a agulha de nefrolitotomia percutânea (PCN) é passada para a pélvis do rim. A posição da agulha é confirmada por fluoroscopia. Um fio-guia é passado através da agulha para a pélvis. A agulha é então retirada com o fio-guia ainda dentro da pélvis. Sobre o fio-guia passam os dilatadores e introduz-se uma bainha de trabalho. Um nefroscópio é então passado para dentro e pequenas pedras são removidas. Caso a pedra seja grande, pode primeiro ter de ser esmagada utilizando sondas de ultra-sons e depois os fragmentos de pedra removidos.
A parte mais difícil do procedimento é criar o tracto entre o rim e a pele do flanco. A maior parte das vezes, isto é conseguido através do avanço de uma agulha da pele do flanco para o rim, conhecida como a técnica ‘anterógrada’. Uma técnica ‘retrógrada’ foi recentemente actualizada onde um fio fino é passado do interior do rim para o exterior do flanco com a ajuda de um ureteroscópio flexível. Esta técnica pode reduzir a exposição à radiação do paciente e do cirurgião.