纖維內窺鏡系統由內窺鏡鏡體和冷光源兩部分組成，鏡體內有兩條光導纖維束: 一條叫光束，它是用來將冷光源產生的光線傳導到被觀測的物體表面，將被觀測物表面照亮；另一條叫像束，它是把數萬根直徑在1微米以下的光導纖維按一行一行順序排列成一束，一端對準目鏡，另一端通過物鏡片對準被觀測物表面，醫生通過目鏡能夠非常直觀地看到臟器表面的情況，便于及時準確地診斷病情。例如，借助內窺鏡醫生可以觀察胃內的潰瘍或腫留，據此制定出最佳的治療方案。
傳導圖像的纖維束構成了纖維內鏡的核心部分，它由數萬根極細的玻璃纖維組成，根據光學的全反射原理，所有玻璃纖維外面必須再被覆一層折射率較低的膜，以保證所有內芯纖維傳導的光線都能發生全反射。單根纖維的傳遞只能產生一個光點，要想看到圖像，就必須把大量的纖維集成束，要想把圖像傳遞到另一端也成同樣的圖像，就必須使每一根纖維在其兩端所排列的位置相同，稱為導像束。纖維內窺鏡通常有兩個玻璃纖維管，光通過其中之一進入體內，醫生通過另一個管或通過一個攝像機來進行觀察。1981年，內窺鏡超聲波技術研制成功，這種把先進的超聲波技術與內窺鏡結合在一起的新發展，大大增加了對病變診斷的準確性。有此手術可以用內窺鏡和激光來做，內窺鏡的光導纖維能輸送激光束，燒灼贅生物或腫瘤，封閉出血的血管。