С развитием современной науки и техники эндоскопы претерпели радикальную трансформацию: в них стали использовать оптические волокна. В 1963 году в Японии началось производство фиброскопов, а в 1964 году было успешно разработано устройство для фиброскопической биопсии. Эти специализированные щипцы для биопсии позволили получить соответствующие патологические образцы с минимальным риском. В 1965 году был представлен фиброскоп-колоноскоп, расширивший возможности обследования заболеваний нижних отделов желудочно-кишечного тракта. В 1967 году начались исследования фиброскопов с увеличением для наблюдения за микроскопическими поражениями. Фиброскопы также можно использовать для испытаний in vivo, таких как измерение температуры тела, давления, смещения, спектрального поглощения и других данных.
В 1973 году лазерная технология была применена к эндоскопической терапии, постепенно став стандартом эндоскопического лечения желудочно-кишечных кровотечений. В 1981 году была успешно разработана эндоскопическая ультразвуковая технология. Эта инновационная разработка, сочетающая передовые ультразвуковые технологии с эндоскопией, значительно повысила точность диагностики поражений.
В 1987 году Филипп Муре впервые применил видеоэндоскопическую хирургию. Современная эндоскопия постепенно развивалась с изобретением оптоволоконных эндоскопов. В 1960-е годы стекловолокно, разработанное в США, привлекло широкое внимание в различных областях. Хотя оптические волокна для передачи света в волоконно-оптических эндоскопах существовали еще в 1930-х годах, прогресс в передаче световых сигналов по этим волокнам был медленным из-за высоких потерь света при передаче. Волоконно-оптический эндоскоп представляет собой длинную, тонкую, гибкую трубку, содержащую пучок световодных стеклянных волокон с линзами на каждом конце. Во время исследования один конец трубки вводят в обследуемый орган, а с другого конца можно увидеть внутреннее состояние органа. Эндоскопы обычно оснащены источником освещения, а некоторые также оснащены хирургическими инструментами, например лазерами. Внедрение оптических волокон в механизм передачи света сделало видеообъективы предпочтительным выбором для захвата изображений. Эндоскопом, способным одновременно делать фотографии, стал «волоконно-оптический эндоскоп», изобретенный в 1964 году. Лишь в 1960-х годах эндоскопы приобрели возможности захвата изображения и измерения. Примерно в 1975 году эра гастрокамер подошла к концу, их полностью заменили оптоволоконные эндоскопы. Чжан Чжэньюань, китайский эксперт по волоконной оптике, реализовал крупный национальный и местный научно-технический проект «Исследование технологии крупномасштабного производства серийных волоконно-оптических комплектов изображений и промышленных эндоскопов», достигнув передового в стране и мирового-уровня технологий. Он также создал единственную производственную базу в Китае, способную массово-производить комплекты изображений и эндоскопы.
Эндоскоп ПЗС, вставленный в корпус, имеет «линзу» ПЗС, встроенную в небольшую кремниевую пластину на одном конце. По сути, это новый тип фотоэлектрического датчика изображения, по функциям схожий с телевизионной камерой. Он преобразует изображение исследуемой области в цифровой электрический сигнал, который передается по металлическим проводам и отображается на «мониторе изображения», аналогичном телевизионному приемнику. Применение этой технологии сделало возможным хранение изображений, воспроизведение, консультации и компьютерное управление.
В ноябре 2002 года появилась первая в мире «эндоскопическая система высокого-разрешения», радикально изменившая концепцию эндоскопии. Он включал в себя передовую-технологию визуализации, обеспечивающую точность изображения, позволяющую диагностировать чрезвычайно мелкие поражения. Появление современных видеоэндоскопов, электронных эндоскопов и ультразвуковых эндоскопов открыло новую эру современной медицинской эндоскопии, переходя от эпохи обследования и диагностики к эпохе лечения и хирургии.