Ortognatik cerrahi hem ortodontik tedavi hem de cerrahi gerektiren komplike vakaların tedavisinde uygulanan tedavi şeklidir. Çenelerin kapanış bozuklukları iskeletsel kaynaklı ise ve hasta yaşı 18'den büyükse, yanlızca ortodontik tedavi (tel tedavisi) ile elde edilebilecek sonuç hasta ve hekimi tatmin etmeyecekse, ortodontik tedaviye ek olarak plastik cerrahi uygulamalarının da yapıldığı bir süreçtir.
Genellikle alt çenesi aşırı büyük veya önde olan hastalar için uygulandığı bilinse de, alt çenenin çok küçük olduğu kuş yüzü görünümünde, diş etlerinini çok görünmesi nedeniyle gummy smile denilen, yüzün dik yönde uzun olduğu durumlarda, alt veya üst çenelerin aşırı darlık durumlarında veya dudak-damak yarıklarında ortodontist ve plastik cerrahın birlikte yürüttükleri ortognatik cerrahi tedaviler uygulanabilir.
Bu tedavilerde önce ortodontik tedavi ile dişlerin dizilimi düzeltilir ve operasyona hazır hale getirilir. Tedavinin bu aşaması 8-12 ay arasında tamamlanır. Daha sonra hasta (ağzında telleri varken) plastik cerrah tarafından opere edilir ve çene kapanışı düzeltilir. Operasyonun ve postoperatif iyileşme döneminin ardından ortodontik tedaviye devam edilerek son kapanış düzeltmeleri, estetik düzenlemeler ve pekiştirme işlemleri uygulanarak tedavi bitirilir. Ortalama tedavi süresi 2 yıldır.