Pelepasan retina yang berat atau berkomplikasi tertentu dapat memerlukan suatu operasi yang lebih sulit yang disebut suatu vitrectomy. Pelepasan-pelepasan ini termasuk yang disebabkan oleh penumbuhan yang abnormal dari pembuluh-pembuluh darah pada retina atau di dalam vitreous, seperti yang terjadi pada diabetes yang telah lanjut.

Vitrectomy juga digunakan dengan robekan-robekan retina yang besar, vitreous hemorrhage (darah didalam rongga vitreous yang mengaburkan pandangan ahli bedah pada retina), penarikan yang ekstensif pada retinal detachments (penarikan dari jaringan parut), membranes (extra tissue) pada retina, atau infeksi-infeksi berat pada mata (endophthalmitis). Operasi Vitrectomy dilaksanakan dirumah sakit dibawah pembiusan umum atau lokal. Pembuka-pembuka (openings) kecil dibuat melalui sclera untuk mengizinkan memposisikan suatu lampu fiberoptik (fiberoptic light), sebuah sumber pemotong, dan sebuah gunting tang yang lembut.

Vitreous gel dari mata diangkat dan digantikan dengan gas untuk mengisi mata dan mereposisi retina. Gas akhirnya diserap dan digantikan oleh cairan alamiah mata sendiri. Suatu scleral buckle biasanya juga dilaksanakan dengan vitrectomy.