E' l'esame endoscopico (vale a dire eseguito dall'interno) dei bronchi. La broncoscopia è un esame che permette di ispezionare le vie respiratorie con una sottile sonda (fibre ottiche) munita di microtelecamera, che è fatta passare dal naso o dalla bocca. L'applicabilità è legata soprattutto alla broncoaspirazione (vale a dire al prelevamento del liquido dei bronchi) eseguita per liberare i bronchi dalle secrezioni. Durante l'esame è anche possibile effettuare dei prelievi di tessuto o aspirare del liquido in una zona specifica per effettuare analisi mirate. I geni alterati (i cosiddetti "markers tumorali", vale a dire "porzioni" di cellule che si presentano in caso di un tumore), possono essere ricercati con specifici test di laboratorio anche nelle cellule dell'espettorato (materiale proveniente dai bronchi), prelevate con la broncoaspirazione. La broncoscopia, pertanto, offre il vantaggio di poter rilevare lesioni precancerose o tumorali precocissime con una tecnica non invasiva.