IRE jest formą efektu biologicznego, który polega na uszkodzeniu integralności błon komórkowych poprzez powstanie nieodwracalnych otworów (porów) w błonie komórkowej i prowadzi do jej zwiększonej przepuszczalności, utraty międzykomórkowej równowagi homeostatycznej, a ostatecznie do apoptozy. Następnie martwe komórki usuwane są w sposób naturalny przez układ chłonny. Efekt wywoływany jest przepływem krótkich impulsów elektrycznych przez tkankę (mikrosekundowe impulsy wysokiego napięcia o natężeniu 1500-3000 V). Impulsy przekazywane są do ogniska nowotworowego za pośrednictwem elektrod-igieł (najczęściej średnicy 1,15 mm, długości 15 cm). Umieszcza się je w obrębie guza, a operacje przeprowadza się metodą otwartą, laparoskopową lub przezskórną pod kontrolą USG lub tomografii komputerowej. W przeciwieństwie do stosowanych termicznych metod ablacyjnych (krioterapia, termoterapia, ablacja mikrofalowa) technika IRE nie uszkadza struktur o dużej zawartości kolagenu i włókien sprężystych (łącznotkankowego podścieliska, struktur tubularnych, naczyń, nerwów, drogi żółciowej, cewki moczowej). IRE wywołuje obumarcie komórek bez odczynu zapalnego i reakcji immunologicznej. Elektroporacja niszczy tkanki w miejscach, które z racji lokalizacji w pobliżu naczyń uznane zostały za nieresekcyjne. Terapia guzów może dotyczyć zarówno niszczenia pierwotnych ognisk nowotworowych, jak i zmian o charakterze przerzutowym, szczególnie dotyczy to wątroby.

IRE można wykonać jako odrębną operację albo łącznie z resekcją guza nowotworowego. IRE jako odrębna procedura ma zastosowanie w przypadku guzów nieresekcyjnych, zaawansowanych lokalnie, które np. w przypadku raka trzustki naciekają naczynia krezkowe górne lub żyłę wrotną. Wówczas zastosowanie nieodwracalnej elektroporacji ma na celu zniszczenie jak największej masy guza. Jednoczesne łączenie IRE z resekcją wykonuje się najczęściej w przypadkach rozpoznania guzów o granicznej resekcyjności. Chirurg przed rozpoczęciem usuwania guza wykonuje jego elektroporację, co ma szczególne znaczenie w guzach naciekających naczynia, a następnie resekuje zmianę.