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각막이식의 적응질환으로는 각막 중심부의 혼탁, 회복 불가능한 각막손상, 심한 원추각막, 각막내피세포의 질병과 그로 인한 부종 등이 있다.

각막제공자의 나이는 갓난아이로부터 노인에 이르기까지 제한이 없으나, 제공자의 사망원인질환이나 앓았던 질병이 다발성경화증·파킨슨증후군·당뇨병·매독일 때는 고려해야 한다. 각막이식은 제공자가 죽은 지 48시간 안에 적출한 각막을 사용해야 하며 되도록 신속히 수술할수록 좋다. 각막은 4℃에서 냉장보관하며 특수 냉동보관된 각막은 1년까지 사용 가능하다.

각막이식 방법은 크게 표층이식과 전층이식으로 나뉘는데 보통은 전층이식을 사용한다. 표층이식은 각막의 표면이 고르지 못하거나 각막의 표층만 혼탁이 온 경우에 표층만 깎아내고 그 위에 제공자의 각막 일부를 덮는 방법이다.

각막이식 뒤에 이식거부반응이 일어날 수 있는데, 초기에 발견하면 고농도의 부신피질호르몬제 투여 등의 면역요법으로 극복할 수 있다. 수술 뒤의 합병증으로는 이식거부반응 외에 전방의 내용물이 밖으로 나오는 경우, 염증, 새로운 혈관의 생성, 녹내장, 홍채전유착(虹彩前癒着) 등이 발생할 수 있다.

각막이식 수술 전에 시행해야 할 검사로는 세극등검사·안압측정·녹내장부하검사·망막전위도(ERG) 등이 있다. 이러한 검사를 통해 현재의 상태와 수술 후에 일어날 수 있는 합병증을 예측하고, 예후 및 수술성공률을 예측할 수 있다. 각막이식수술의 성공률은 대략 전층이식의 경우 60%, 표층이식의 경우 90% 정도이다.