可直接觀察癌腫的形態，並可在直視下做活組織病理學檢查，以確定診斷。硬管食管鏡現已少用，目前多使用纖維食管鏡或胃鏡檢查，纖維內鏡柔軟可曲，插管容易，但必須在看清管腔時推進，避免損傷管壁。纖維鏡或電子鏡均可放大病變，容易觀察細小變化，對早期食管癌的診斷很有幫助。；纖維食管鏡檢查的適應證有：①早期患者無症狀或症狀輕微。X線無肯定發現，而脫落細胞學陽性時；②X線所見與良性病變不易鑑別，如管壁對稱光滑的狹窄，類似良性瘢痕性狹窄，或像平滑肌瘤的黏膜下壁在病變；③已確診的食管良性病變，如憩室或賁門失弛症，症狀有明顯加重時；④已接受各種治療的患者的隨訪，觀察療效。；（1）中晚期食管癌表現：鏡下所見有腫塊突入食管，其表現為結節或菜花樣腫物，食管病變處黏膜充血水腫或蒼白髮僵，觸之易出血，並有糜爛和潰瘍，潰瘍底部高低不平，覆汙穢苔，癌腫近端擴張不明顯。有時癌腫呈環形生長，使食管狹窄，內鏡不能透過。；一般對中晚期食管癌、賁門癌透過X線造影輔以細胞學檢查就可以確定診斷。；（2）早期食管癌表現：主要是黏膜改變，鏡下表現為：①腫物呈結節狀、乳頭狀或小息肉狀突向食管腔內，表面有糜爛或淺表潰瘍存在；②病變黏膜粗糙，呈橘皮狀，色蒼白或白斑樣改變；③病變處黏膜糜爛，有小凹陷，上覆白色或灰白色分泌物；④黏膜斑片狀充血與正常黏膜界限不清。若不見病變，為提高檢出率，對可疑病變可用1%甲苯胺藍（正常黏膜不著色，腫瘤染藍色）或Lugol液3%～5%（正常黏膜染棕色而腫瘤不著色）染色，對辨認病灶及指導內鏡下活檢有一定的幫助。