支氣管鏡檢查是診斷氣道和肺實質疾病的微創方法。標準支氣管鏡檢查使用來自組織的白光的反射/散射特性來檢查氣道的宏觀外觀。它沒有利用支氣管組織的全部光譜特性。光學成像（例如光學相干斷層掃描（OCT），共聚焦內窺顯微鏡，自發熒光成像和激光拉曼光譜）的進步是最重要的，它允許體內高分辨率探測微觀結構，生化組成甚至疾病狀態的分子改變。OCT可以近組織學分辨率顯示組織表面和組織表面下的細胞和細胞外結構，以及提供氣道的三維成像。使用共聚焦內窺鏡檢查或內吞檢查可以實現細胞和亞細胞成像。與血紅蛋白的光吸收相關的對比度可用于使用窄帶成像突出顯示上皮下微血管結構的變化。可以使用多普勒OCT顯示支氣管周圍空間中的血管。可以用激光拉曼光譜，自發熒光或多光譜成像分析生化組合物。臨床上，已經發現自發熒光和窄帶成像可用于腫瘤前和腫瘤性支氣管病變的定位。OCT可以區分原位癌和微創癌。內鏡光學成像是一項很有前途的技術，可以拓展研究COPD和哮喘等氣道疾病的發病機制和進展的視野