如果因异物或重大创伤使上气道梗阻，或其他方法无法建立通气，则需建立外科气道。外科气道既往也是气管插管失败后的一种补救措施。然而，手术气道从初始切口到通气平均需要约100秒; 喉罩气道 （LMAs）和其他设备提供了更快速的救援通气手段，极少数患者需要紧急手术通气道。
环甲膜切开术
环甲膜切开术（{blank} 紧急环甲膜切开术）是一种紧急建立外科气道的经典方法，较气管切开快捷。
与喉镜插管定位或通气不同，环甲膜切开术的正确位置包括伸展颈部和向后拱起肩膀。 无菌准备后，用非惯用手握住喉头，惯用手捏住刀片垂直切开皮肤、皮下组织和环甲膜。用气管拉钩保持切口开放防止回缩，通过外科切口将内径为6mm的气管导管或小号的气管切开导管（多用带气囊的4.0Shiley导管）置入气管。
并发症有出血、皮下气肿、纵隔气肿和气胸。市场上有多种产品可用于快速建立外科环甲膜气道，产品的配套导管能保证充分的氧供和通气。与之前的推荐意见相反，大口径静脉导管针穿刺环甲膜并不能保证足够通气，除非气源动力能达到50磅（射流吹气机或射流呼吸机）。
气管切开术
气管切开术是一个更复杂的过程，因为气管环非常接近，通常必须移除至少一个环的一部分才能置管。 气管切开术最好在手术室内由外科医生完成。紧急处理时，这项操作与环甲膜切开术相比，并发症风险更高，没有任何优势。然而，对于需长时间通气患者，则是优先选项。
对于机械通气的危重症患者，经皮气管切开术是一项适宜的选择。这种床旁技术使用皮肤穿刺及扩张器来插入气管导管。常借助气管内纤维镜，防止操作时刺破气管后壁膜部和食管。
极少数情况下，气管切开术会造成出血、甲状腺损伤、气胸、喉返神经麻痹、大血管损伤或插入部位迟发的气道狭窄。
气管侵蚀不常见。 它更常见于袖口压力过高。大血管出血（例如，无名动脉）、瘘管（尤其是气管食管瘘）和气道狭窄极其罕见。使用带高容低压气囊的导管，且导管型号合适；密切（每隔8小时）监测气囊压力，且维持其压力 < 30cm水柱。这么做可以降低气管发生压力性缺血坏死的风险。但是，对于伴有休克，低心输出量或脓毒症患者，仍然特别容易发生损伤。
