Az eljárás során radioaktív anyagot vagy kék festéket fecskendeznek be az elsődleges daganat közelébe. Ez az anyag áthalad a nyirokrendszeren, és az őrszem nyirokcsomók veszik fel. A sebész ezután gamma-szondát vagy más képalkotó technikát használ az őrcsomópontok lokalizálására, és eltávolítja őket mikroszkóp alatti vizsgálat céljából.
Ha az őrszem nyirokcsomókban rákos sejteket találnak, az azt jelezheti, hogy a rák elterjedt, és további kezelésre lehet szükség. Ha az őrnyirokcsomók rákmentesek, akkor valószínű, hogy a rák nem terjedt el, és további kezelésre nincs szükség.