既然宦官都是惨遭阉割之人，那么，阉割术的出现则必然成为宦官赖以产生的基本前提之一。
在古代中国，阉割术的渊源是相当久远的。有证据表明，至迟在殷商时代就有了阉割男性生殖器的意识与行为。殷商甲骨文中有字形结构一半象形为男性生殖器，另一半从刀，其字义甚明。若进一步从字形分析，当时的阉割术可能是将阴茎与睾丸一并割除的。
秦汉时期的阉割技术已较为完备，并已经注意到阉割手术后的防风、保暖、静养等护理措施。当时施行阉割的场所称为“蚕室”，《汉书·张安世传》颜师古注曰：“凡养蚕者，欲其温而早成，故为密室蓄火以置之。新腐刑亦有中风之患，需入密室乃得以全，因呼为蚕室耳。”大致相同的解释见于《后汉书·光武帝纪》李贤注，所谓“宫刑者畏风，须暖，作窨室蓄火如蚕室，因以名焉。”
古代的阉割方式大致有两种：一是“尽去其势”，即用金属利刃之类的器具将男性生殖器完全割除。《旧唐书·安禄山传》中曾记载一则阉割实例：
猪儿出契丹部落，十数岁事（安）禄山，甚黠慧。禄山持刃尽去其势，血流数升，欲死。禄山以灰火傅之，尽日而苏。
由此可以看出，阉割过程是相当残酷的，被阉割者会因失血过多或过于痛疼而长时间昏迷，止血消炎的措施也非常简单，只是“以灰火傅之”。二是用利刃割开阴囊，剥出睾丸。用这一方法进行阉割显然并不需要完全割除生殖器官，但同样可以达到目的。洪迈所著《夷坚志》卷八对这一方法有所记载。另据记载，古代还有所谓的“绳系法”与“揉捏法”。前者是在男童幼小时，用一根麻绳从生殖器的“睾丸”根部系死，既不影响溺尿，却阻碍了生殖器的正常发育。久而久之，男童的生殖器便会失去功能。后者是在男童幼小时，由深谙此道之人每天轻轻揉捏其睾丸，渐渐适应后，再加大手劲，直至将睾丸捏碎。然而，专将睾丸割去或捏碎，如果是业已发育之人，尽管能够完全避免授精，但其性欲及淫乱宫廷的能力在一定时期内会依然存在，甚至有的人反会因此而更加强劲耐久。所以，古代的宦官都是采用“尽去其势”之法，将生殖器全部割除。
在古代相对落后的医疗技术条件下，阉割手术的死亡率是相当高的。明代天顺年间，镇守湖广贵州的太监阮让，一次精选了虏获的苗族幼童1565人，将他们统统阉割，准备悉数送呈朝廷。但由于手术太残酷及医疗技术条件太差，在阮让自阉割幼童到奏闻朝廷这短短的时间内，幼童疼死、病死者竟达329人。后来，阮让又重新买了一批幼童加以阉割，以补上死亡之数，送呈朝廷。阮让前后共计阉割幼童1894人，死亡率接近20%。如此集中而大量的死亡，显然同阉割手术失败或手术后的并发症有关。
历代古籍对阉割手术的具体情形大致上都记载得很是简略。清朝末年，一些来到中国的欧洲人对迥异于西方的中国宫廷文化产生了浓厚的兴趣，并较为详细地描述了当时的阉割手术情形。但这些描述多为道听途说，远不及清末宫廷宦官以切身经历为基础的回忆详细，其可靠性也值得怀疑。据清末宦官回忆，北京城有两个赫赫有名的阉割世家，号称“厂子”：一是南长街会计司胡同的毕家；另一是地安门外方砖胡同的“小刀刘”。主持其事者都是得到朝廷认可的家族世传，六品顶戴，称“刀子匠”。两家据说各有绝招，但技艺绝不外露，只是父子相传。
清代太监
净身需要选好季节，最好在春末夏初，气温不高不低，没有苍蝇蚊子，因为手术后约一个月下身不能穿衣服。净身者在手术前都需履行必要的手续，其中关键是订立生死文书，并需请上三老四少作为证明人，写明系自愿净身，生死不论，免得将来出麻烦吃官司。费用自然是要收取的，但净身者多来自贫困之家，一时或许拿不出很多银子，因而可以待进宫发迹后再逐年交纳。这些也需要在文书上写明白。但有两样东西是必须带着的，一是送给刀子匠的礼物，一般是一个猪头或一只鸡，外加一瓶酒。二是手术所用的物品，包括三十斤米、几篓玉米棒、几担芝麻秸及半刀窗户纸。其中，米是净身者一个月的口粮，玉米棒烧炕保暖用，芝麻秸烧成灰后用来垫炕，窗户纸则用来糊窗子，以免手术后受风。刀子匠要准备两个新鲜的猪苦胆、臭大麻汤和麦秆。猪苦胆有消肿止痛的作用，手术后敷在伤口处；臭大麻汤的功用很多，手术前喝一碗让人迷糊，起麻醉作用，手术后再喝，让手术者泻肚，以减轻小便的排泄量，保证手术成功；麦秆的功用不言自明，即手术后插入尿道。
末代太监孙耀庭晚年留影
手术过程中，除了主刀者外，一般还需三四名助手。被阉割者都需采用半卧姿势仰倒在床位上，几位助手将他的下腹及双股上部用白布扎紧、固定，然后有人负责按住其腰腹部，另外的人则用“热胡椒汤”清洗阉割部位，加以消毒。用于阉割的手术刀是一种呈镰状弯曲的利刃，据说是用金与铜的合金制成，可防止手术后感染，但使用时通常并没有特别的消毒措施，在火上烤一下，便算是消毒了。这一切完成后，主刀者即用镰状弯曲的利刃，对被阉割者的阴茎连同阴囊进行切除，此处省略500字。
被阉割者在手术后必须由人架持搀扶着在室内遛二至三个小时，然后方可横卧休息。手术之后的三天，是被阉割者最难熬的时光。在这三天里，他们躺在特制的门板上，双手、双腿都被套锁牢牢地捆住，根本不能动，目的主要是避免触摸创口，以免感染。门板中间还留有带活板的小洞口，大小便时用。当时也没有太好的止痛消炎手段，为了避免伤口感染要严禁饮水，可谓是痛苦异常。待三天后白蜡针或麦秆拔除，尿液能够排出，手术即告成功。然而苦难并没有过去，最重要的是抻腿，每抻一次都痛得心肝碎裂、浑身发颤，但这对阉割者来说是必须的，否则可能导致腰佝偻，一生都不能伸直，所以只能忍受这种剧痛。此后的调养期仍需百日左右。
古代太监阉割刀
每一个被阉割的男人，都毫无例外地经历过一番惨痛的折磨。这一过程是如此的残酷，如此的痛苦，以至于那些惨遭阉割者终其一生都对此记忆犹新。清末太监马德清曾在晚年回忆道：那年头，没有麻药，没有什么注射针、止血药那一类东西……硬把一个活蹦乱跳的孩子按在那儿，把他要命的器官从他身上割下去，那孩子该多么疼啊！一根根脉通着心，心疼得简直要从嘴里跳出来了……手术后，要在尿道上安上一个管子，不然，肉芽长死了，尿就撒不出来啦，还得动第二次手术。我后来听懂得这个道道的人讲，割掉那个玩意儿以后，不能让伤口很快地结疤……所以要常常换药。说实在的，哪里是药呢，不过是涂着白腊、香油、花椒粉的棉纸儿。每一次换药，都把人疼得死去活来。我记得，那个时候，我整天躺在土炕上……脊梁骨像断了一样，想翻一下身，可是哪敢动一动呢，就是略微欠一下身子，伤口也牵着心疼呢！大、小便就这样躺着拉、尿。屁股下面垫着灰土，灰土天天换，也是湿漉漉的。
被切下的阳具，称为“宝”，而在通常情况下刀子匠确实会把这东西像“宝”一样地藏起来，被净身者反而无权要回。经过刀子匠的加工之后，“宝”一般会放入“升”中，用大红布包好，小心地放置在室内高处，称“高升”，取升至高位之意，借以预祝净身者将来走红运，步步高升。等到将来净身者发迹了，赎回自己的“宝”，刀子匠就可以趁机量财索讨。赎回自己的身上物，阉者称为“骨肉还家”。这在他们来说，是一生中最大的喜事，仪式非常隆重，就如同迎亲一般。也有由净身者的家人自己保存的情形。过去乡间贫苦人家，高处莫过于房梁，因而多将之垂吊于梁上，每过一年升高一截，以祝愿孩子能够在宫里“步步高升”。
保存“宝”的原因大致有三：一是为了做宦官后升级时查验，以证明阉者身份，即通常所说的“验宝”；二是将来宦官死后，要将“宝”放进棺木里一起埋葬，因为宦官们希望自己到另一个世界或转胎之时能恢复男人的本色；三是中国传统中有身之发肤受之父母的观念，宦官作为刑余之人已属不孝，不能传宗接代更属不孝之大者，所以将“宝”加以保存，死后随棺而葬，也是一种心理的补偿。
需要特别指出的是，尽管阉割是成为宦官的必要前提，但并不是每一个被阉割的人都能够顺利地进入宫廷的，历朝都有严格的选用制度与程序。不过，无论进入宫廷与否，受阉之人自此就开始了另外一种完全不同的人生。也正因如此，他们普遍认为，人生的一切苦乐都是从受阉之日开始的，而受阉之日就成为其新的诞辰日，日后算命也是依据受阉之日的天干地支。
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