Operasi stereotaktik atau Stereotactic surgery adalah operasi otak yang dilakukan tanpa kraniotomi (pembukaan tulang kepala) dengan menempatkan 3 koordinat dalam 3 dimensi yang diarahkan ke suatu tempat tertentu di dalam otak. Tempat tersebut dipasang elektrode berupa silet dan kemudian dibakar dengan elektrokoagulasi. Alat yang digunakan untuk operasi stereotaksis dijelaskan pada tahun 1908 oleh ahli saraf dan ahli bedah Inggris Sir Victor Horsley serta fisiolog Inggris Robert Henry Clarke. Alat tersebut akhirnya dinamakan Horsley-Clarke.
Operasi stereotaksis sering digunakan untuk menemukan bagian yang luka di otak dan untuk memberikan terapi radiasi. Pada operasi yang melibatkan otak, seperti terapi ablasi pada penyakit parkinson, kepala dimasukkan ke dalam cincin kepala (frame halo). Lalu, area yang luka diposisikan dalam tiga koordinat berdasarkan informasi dari sinar X, pemeriksaan tomografi dan resonansi magnetik (elektrode). Pada terapi radiasi, stereotaksis digunakan untuk memfokuskan radiasi intensitas tinggi pada area tertentu untuk mengecilkan tumor atau menghilangakn malformasi arteri.