支气管镜检查是诊断气道和肺实质疾病的微创方法。标准支气管镜检查使用来自组织的白光的反射/散射特性来检查气道的宏观外观。它没有利用支气管组织的全部光谱特性。光学成像（例如光学相干断层扫描（OCT），共聚焦内窥显微镜，自发荧光成像和激光拉曼光谱）的进步是最重要的，它允许体内高分辨率探测微观结构，生化组成甚至疾病状态的分子改变。OCT可以近组织学分辨率显示组织表面和组织表面下的细胞和细胞外结构，以及提供气道的三维成像。使用共聚焦内窥镜检查或内吞检查可以实现细胞和亚细胞成像。与血红蛋白的光吸收相关的对比度可用于使用窄带成像突出显示上皮下微血管结构的变化。可以使用多普勒OCT显示支气管周围空间中的血管。可以用激光拉曼光谱，自发荧光或多光谱成像分析生化组合物。临床上，已经发现自发荧光和窄带成像可用于肿瘤前和肿瘤性支气管病变的定位。OCT可以区分原位癌和微创癌。内镜光学成像是一项很有前途的技术，可以拓展研究COPD和哮喘等气道疾病的发病机制和进展的视野