Gastroskopię przeprowadza się zazwyczaj albo przez przewód nosowy albo przez jamę ustną. Urządzenie zwane endoskopem jest giętką rurką o średnicy 7-10 mm grubości. W rurce znajdują się włókna szklane przewodzące obraz z okularu znajdującego się na jego końcówce, która trafia do wnętrza określonego narządu. Endoskop posiada własne oświetlenie oraz potrafi wyssać lub wtłoczyć płyn, umożliwiając tym sobie lepszą obserwację.
Wszelkie nieprawidłowości w nadbrzuszu, obejmujące takie narządy jak przełyk, dwunastnica czy żołądek można dokładnie ocenić wykonując badanie gastroskopii. Badanie jest bezbolesne i nie stanowi zagrożenia dla pacjenta. Badanie pozwala na podejmowanie działań zabiegowych, takich, które polegają na usunięciu polipów lub zatamowaniu krwawienia. Dzięki temu nie potrzebna jest operacja, co zmniejsza ryzyko powikłań i przywraca pokój pacjenta. Endoskop umożliwia dokładne badanie narządów dotkniętych chorobami nowotworowymi.
Osoby przechodzące długoletnie problemy z chorobą refluksową i w innych przypadkach, szczególnie pooperacyjnych powinny poddać się temu badaniu w celach kontrolnych. W czasie gastroskopii możliwe jest pobieranie wycinków danych narządów, przeprowadzane za pomocą specjalnych kleszczyków. Wykonuje się również test urazowy na obecność bakterii, przede wszystkim Heliobacter pylori, czyli bakterii odpowiadającej za powstawanie wrzodów żołądka.