Συχνά στη χρόνια ωτίτιδα απαιτείται χειρουργική διάνοιξη της κοιλότητας του αυτιού, αλλά και της μαστοειδούς κοιλότητας, πίσω από το αυτί, για αφαίρεση του χολοστεατώματος ή για καθαρισμό της φλεγμονής, που συντηρεί την πυόρροια. Η εγχείρηση λέγεται μαστοειδεκτομή, γίνεται με γενική αναισθησία, και διαρκεί δύο ώρες περίπου. Όπως και στην τυμπανοπλαστική, ο ασθενής πρέπει να μείνει στο Νοσοκομείο το βράδυ μετά την επέμβαση.

Η επούλωση μετά τη μαστοειδεκτομή συνήθως χρειάζεται περισσότερο χρόνο από τις υπόλοιπες εγχειρήσεις του αυτιού. Το αυτί χρειάζεται προστασία από το νερό για πάντα και παρακολούθηση μία ή δύο φορές το χρόνο για καθαρισμό.