Pacjent jest układany na łóżku na lewym boku, a wnętrze ust i gardło są spryskiwane działającym miejscowo środkiem znieczulającym. W wypadku znieczulenia dożylnego (sedacji) ten etap zostanie pominięty, a w zamian pacjentowi zostanie założony wenflon i podane leki o działaniu znieczulającym i uspokajającym.
Gastroskop jest wkładany bezpośrednio do gardła, dalej przechodzi do przełyku, który także podlega badaniu, aż w końcu dociera do żołądka i ostatecznie do początkowego odcinka jelita cienkiego – dwunastnicy.
Wprowadzanie gastroskopu do żołądka po znieczuleniu miejscowym może powodować u pacjenta dyskomfort i wrażenie utrudnionego oddychania, jednak można opanować te odczucia oddychając głęboko i spokojnie przez nos przez cały czas trwania badania.
W trakcie badania przez gastroskop wdmuchuje się powietrze, aby lepiej uwidocznić ścianę przełyku, żołądka i dwunastnicy, co może być powodem dyskomfortu w trakcie badania, ale nie powoduje dolegliwości bólowych, ani nie utrudnia oddychania. Końcówka gastroskopu wewnątrz żołądka może być obracana we wszystkich kierunkach, co pozwala bardzo dokładnie sprawdzić ściany tego narządu.
Jeśli jakieś miejsce w obrębie badanego fragmentu górnej części przewodu pokarmowego wzbudzi podejrzenia, mikroskopijny kawałek (biopsja) tego obszaru zostanie pobrany do badań laboratoryjnych - nie jest to bolesne.
Gdy badanie jest zakończone gastroskop jest wyciągany na zewnątrz. Całe badanie trwa około 5-10 minut i może powodować przejściowy dyskomfort, ale nie utrudnia oddychania. Po zakończeniu badania przez niedługi czas może utrzymywać się uczucie wzdęcia i pojawiać się odbijanie.
Jeśli użyto miejscowego środka znieczulającego, przez dwie godziny nie powinno się jeść ani pić, ale można natychmiast wrócić do czynności codziennych.
Opis gastroskopii jest wydawany pacjentowi po zakończeniu badania, jeśli zostały pobrane biopsje do badania histopatologicznego na ich wynik będzie trzeba poczekać do 3 tygodni.