Với sự tiến bộ của khoa học công nghệ hiện đại, máy nội soi đã có sự chuyển đổi căn bản, kết hợp với sợi quang. Năm 1963, Nhật Bản bắt đầu sản xuất máy soi sợi quang và đến năm 1964, thiết bị sinh thiết sợi quang được phát triển thành công. Chiếc kẹp sinh thiết chuyên dụng này cho phép lấy được các mẫu bệnh lý thích hợp với rủi ro tối thiểu. Năm 1965, máy nội soi sợi quang được giới thiệu, mở rộng phạm vi khám các bệnh lý đường tiêu hóa dưới. Năm 1967, nghiên cứu bắt đầu phóng đại kính soi sợi để quan sát các tổn thương vi mô. Máy soi sợi quang cũng có thể được sử dụng để thử nghiệm in vivo, chẳng hạn như đo nhiệt độ cơ thể, áp suất, độ dịch chuyển, độ hấp thụ quang phổ và các dữ liệu khác.
Năm 1973, công nghệ laser được áp dụng vào điều trị nội soi, dần dần trở thành phương pháp nội soi tiêu chuẩn điều trị xuất huyết tiêu hóa. Năm 1981, công nghệ siêu âm nội soi được phát triển thành công. Sự phát triển mang tính đổi mới này, kết hợp công nghệ siêu âm tiên tiến với nội soi, đã làm tăng đáng kể độ chính xác của chẩn đoán tổn thương.
Năm 1987, Philippe Mouret đi tiên phong trong phẫu thuật nội soi video. Nội soi hiện đại dần phát triển với sự phát minh ra máy nội soi sợi quang. Vào những năm 1960, sợi thủy tinh được phát triển ở Hoa Kỳ đã nhận được sự quan tâm rộng rãi trên nhiều lĩnh vực khác nhau. Mặc dù sợi quang để truyền ánh sáng trong máy nội soi sợi quang đã tồn tại từ những năm 1930, nhưng tiến trình truyền tín hiệu ánh sáng qua các sợi này còn chậm do tổn thất ánh sáng cao trong quá trình truyền. Ống nội soi sợi quang là một ống dài, mỏng, linh hoạt chứa một bó sợi thủy tinh dẫn ánh sáng-với một thấu kính ở mỗi đầu. Trong quá trình kiểm tra, một đầu của ống được đưa vào cơ quan cần kiểm tra và có thể nhìn thấy tình trạng bên trong của cơ quan từ đầu kia. Máy nội soi thường được trang bị nguồn chiếu sáng và một số còn được trang bị dụng cụ phẫu thuật, chẳng hạn như tia laser. Việc đưa sợi quang vào cơ chế truyền ánh sáng đã làm cho ống kính video trở thành lựa chọn ưu tiên để chụp ảnh. Máy nội soi có khả năng chụp ảnh đồng thời là "nội soi sợi quang", được phát minh vào năm 1964. Mãi đến những năm 1960, máy nội soi mới có được cả khả năng chụp ảnh và đo lường. Khoảng năm 1975, thời đại của máy chụp dạ dày kết thúc, được thay thế hoàn toàn bằng máy nội soi sợi quang. Zhang Zhenyuan, một chuyên gia về sợi quang Trung Quốc, đã thực hiện một dự án khoa học và công nghệ lớn của quốc gia và địa phương, "Nghiên cứu về-công nghệ sản xuất quy mô lớn của các gói hình ảnh sợi quang và nội soi công nghiệp", đạt được trình độ công nghệ{18}}đẳng cấp hàng đầu trong nước và thế giới. Ông cũng thành lập cơ sở sản xuất duy nhất ở Trung Quốc có khả năng sản xuất{20}hàng loạt gói hình ảnh và ống nội soi.
Ống nội soi CCD, được đưa vào cơ thể, có một "thấu kính" CCD được tích hợp trên một miếng silicon nhỏ ở một đầu. Về cơ bản, nó là một loại cảm biến hình ảnh quang điện mới, có chức năng tương tự như camera truyền hình. Nó chuyển đổi hình ảnh của khu vực đang được kiểm tra thành tín hiệu điện kỹ thuật số, được truyền qua dây kim loại và hiển thị trên "màn hình hình ảnh" tương tự như máy thu truyền hình. Việc áp dụng công nghệ này giúp cho việc lưu trữ, tái tạo, tư vấn và quản lý hình ảnh trở nên khả thi.
Vào tháng 11 năm 2002, "hệ thống nội soi{1}độ phân giải cao" đầu tiên trên thế giới ra đời, làm thay đổi đáng kể khái niệm về nội soi. Nó kết hợp-công nghệ hình ảnh tiên tiến, cung cấp độ chính xác của hình ảnh giúp chẩn đoán các tổn thương cực kỳ nhỏ. Sự xuất hiện của nội soi video hiện đại, nội soi điện tử và nội soi siêu âm đã mở ra một kỷ nguyên mới của nội soi y tế hiện đại, chuyển từ kỷ nguyên khám và chẩn đoán sang kỷ nguyên điều trị và phẫu thuật.