概要
第1部時点でクローンテラフォーマーから作られた「免疫寛容臓（モザイクオーガン）」を人体に取り入れ、昆虫の遺伝子を組み込ませるバグズ手術が存在していたのだが、M.O.手術はその発展形であり、昆虫以外の生物もベースとなる。
成功率は33～36%とバグズ手術より多少マシ程度ながら依然として低い。女性（閉経前）が一番成功しやすいとのことで、危険を伴うアネックス1号の参加メンバーに女性が多いのもそのため。バグズ手術同様にベースとなる生物は選ぶことが出来ない。
バグズ手術やM.O.手術を受けると火星での環境に適応し、変身する前においても薄い空気の中で普通に活動できるようになる。
また、アネックス1号のクルーは事前にツノゼミのM.O.手術を受けており、非昆虫型の能力者でも昆虫型と同様の筋力強化、強化アミロースの甲皮の発現、開放血管系の併用が可能。ツノゼミが選ばれたのは最も多様性に長けた遺伝子を持つかららしい。『外伝 鬼塚慶次』では慶次のライバルだったボクサーがM.O.手術を受けた際に「ツノゼミだけであれば成功率も高い」と言われている（慶次の誤解の可能性あり）。
世界で最初に成功したのは、医療先進国ドイツのアドルフ・ラインハルト。彼がデンキウナギの能力を得たことにより爆発的に進歩を起こした。中でも旧バグズ手術の最高傑作である蛭間一郎に加え、バグズ能力者の子女で生まれながらにバグズ能力を持つミッシェル・K・デイヴスと膝丸燈、不死のプラナリアの力を得たエヴァ・フロストの4名は人類の永遠の夢への鍵と言われている。
そしてバグズ手術同様、テラフォーマー側もこのM.O.手術を会得してしまうこととなる。
人為変態
バグズ手術同様、M.O.手術能力者は変態薬を注入することにより、動物パワーを発現することが出来る。変態薬は体細胞を異常活性させるため、再生能力も上昇するので応急処置にも使える。ただし、生物の細胞分裂の回数はあらかじめ決まっているため、人為変態は1回行うごとに寿命が縮まっていく。そしてバグズ手術同様、人為変態薬の過剰摂取は動物遺伝子を暴走させるため、場合によっては人間に戻れないままあの世行きとなってしまう（アレキサンダー先輩やケビン軍曹など）。
以下は変態薬の形状。
- 昆虫型：注射（バグズ手術と同じ）
- 節足動物型：ガム
- 甲殻類型：タバコ（葉巻、キセルなど）
- 軟体動物型：未来座薬※但し、この型が全員この方式の場合、ウロコタマフネガイが能力ベースの｢ボーン(日米合同班)｣が薬の即時使用を行うのは｢不可能｣に近い為、第５班の｢秘匿装備｣だった可能性がある。
- 脊索動物型：ドロップ
- 魚類型：粉末（鼻から吸う）
- 鳥類型：アンプル（液体）
- 哺乳類型：膏薬（湿布）
- 植物型：錠剤(カプセル)
※爬虫類型、両生類型等、劇中では投薬方式が不明のベース生物も存在する。なお、地球編で米軍が用いている｢汎用変身薬｣は昆虫型と同じ注射器型。
紅式不完全変態手術
アネックス1号の中国班が独自に開発した手術。名前は最初に成功した班員・紅から。
不完全変態手術を受けた者は変態薬無しである程度の能力を行使することが出来る。つまりは常時ツノゼミ型の能力を発揮しているようなものなので、生身の状態でテラフォーマーと戦えるだけの戦闘力を発揮できるようになる。その状態からさらに各々の動物パワーを重ねがけするわけである。
その一方で、紅式を受けた者はその能力が常時発現しているため、人間としての普通の生活を営むことが出来なくなる。
C.B.手術（キマイラ・ブラッド・オペレーション）
バグズ手術やM.O.手術の第二段階とも呼べる手術で、第3部で登場した。
特殊なチップを銃で埋め込むことにより、他のM.O.手術能力者の遺伝子を体に取り込み、短時間のみその能力を得ることが出来る。チップを付けた部位同士を接着すれば3分持つが、唾液や血液などを経口摂取しても10秒ほどは維持することが出来る。
C.B.手術によって一人の被験者が様々な能力を駆使することが可能になり、戦法に多様性が増している。また、三条加奈子はエヴァとC.B.手術の交換を行ったことで、失った右足の爪先が再生した。
