支气管镜检查只能由肺科医生或经过培训的外科医生操作，需要有监护设备，通常在支气管镜检查室、手术室或重症监护室中进行。

除真正的紧急情况外，患者在支气管镜检查前至少6小时不应口服任何药物，并进行静脉注射、间歇性血压监测、连续脉搏血氧仪和心脏监测。应使用氧疗。

检查前可给予患者清醒镇静，用短效苯二氮卓类、阿片类药物或两者合用以减轻焦虑不适和咳嗽。在一些中心，全身麻醉(如丙泊酚深度镇静和气管插管气道控制或使用喉罩气道)通常用于支气管镜检查前。

利多卡因（1%或2%）喷雾或雾化吸入（体重70kg患者最大剂量250～300mg）麻醉咽部和声带。 支气管镜润滑后，经鼻或经口（使用口腔导气管或咬器）或经人工气道（如气管内导管）进入气道。在检查了鼻咽和喉部之后，临床医生在吸气期间将支气管镜穿过声带，进入气管，然后进一步向远端进入支气管。

按需在透视引导下进行一些辅助操作：

支气管冲洗：气道内注入生理盐水后吸出。

支气管刷检：经支气管镜送入毛刷，刷擦可疑病变部位获得细胞。

支气管肺泡灌洗：向远端支气管肺泡树注入50～200mL无菌生理盐水；回吸的液体含有肺泡中的细胞、蛋白质和微生物。灌洗造成的局部肺水肿可能引起一过性的低氧血症。

支气管内和经支气管活检： 支气管内活检从气道腔内可见的病变处获取组织样本。经支气管活检使用镊子通过支气管镜和气道从肺实质的一个或多个部位获取样本。经支气管活检可以在没有透视指导的情况下进行，但一些证据支持在透视指导下增加诊断率和降低气胸发生率。

经支气管细针抽吸：经支气管镜伸入可伸缩式细针，吸取纵隔内肿大的淋巴结或肿块组织进行活检。支气管内超声检查（EBUS）可以用于指导细针活检

患者通常需要吸氧并在操作后观察2～4小时。吞咽反射恢复和在不吸氧的情况下维持血氧饱和度是患者恢复的两个主要指标。

标准操作是在经支气管肺活检后，拍摄后前位胸片以排除气胸。