Debido a que las células cancerosas de la piel a menudo se han extendido más allá de los bordes de la lesión visible en la piel, los dermatólogos a veces utilizan una técnica quirúrgica especial para asegurarse de que eliminan todo el cáncer. En esta técnica, llamada cirugía controlada al microscopio o cirugía micrográfica de Mohs, los dermatólogos primero extirpan el tumor visible y después comienzan a cortar los bordes de la herida poco a poco. Durante la cirugía, el dermatólogo examina fragmentos de tejido para buscar células cancerosas. La extracción del tejido del área continúa hasta que las muestras obtenidas ya no contienen células cancerosas. Este procedimiento permite a los dermatólogos limitar la cantidad de tejido extirpado y, por lo tanto, es especialmente útil para extirpar cánceres cerca de lugares tan delicados como el ojo.

Después de eliminar todo el cáncer, los dermatólogos deciden la mejor manera de reemplazar la piel que se ha cortado. Pueden unir los bordes de la piel restante mediante suturas o usar una injerto de piel o un colgajo cutáneo. También pueden colocar apósitos sobre la herida y dejar que la piel se cure por sí misma.

La cirugía micrográfica de Mohs reduce las tasas de recurrencia de los cánceres de piel. Esta cirugía es útil para cánceres de células basales y de células escamosas, pero se usa con menos frecuencia para el melanoma.