O paciente é posicionado em uma maca, deitado sobre o seu lado esquerdo. Depois de leve sedação, às vezes procedida por um anestesista, o interior do cólon é acessado através do tubo flexível introduzido pelo ânus. Para isso, o cólon deve estar limpo de fezes e resíduos alimentares, o que exige um preparo prévio que consiste em uma dieta líquida nas 24 horas que antecedem o exame, bem como no uso de laxativos e de um produto chamado Manitol, conforme orientação médica. Em raros casos, esse preparo envolve uma lavagem intestinal. O aparelho é introduzido lenta, suavemente e de maneira progressiva no interior do cólon, permitindo o exame cuidadoso da mucosa. Durante o procedimento, pequenas quantidades de ar são injetadas dentro do intestino para melhorar a visualização, o que pode causar cólicas após o procedimento.

Alguns medicamentos que o paciente esteja tomando podem ser continuados normalmente, enquanto outros devem ser suspensos 48 a 72 horas antes do início do exame. Quaisquer condições especiais de saúde devem ser informadas ao médico.

Geralmente o exame é realizado em regime ambulatorial, sem necessidade de internação, durando de 20 a 30 minutos. Além de seu potencial diagnóstico direto, a colonoscopia também permite realizar biópsias da mucosa, corrigir pequenos sangramentos e retirar eventuais pólipos intestinais. O exame é inócuo e não ocasiona dor. Geralmente é aplicada uma sedação ligeira para deixar o paciente mais calmo e colaborativo. Em crianças muito pequenas (geralmente abaixo de quatro anos), pode ser necessária uma anestesia geral superficial.

O paciente deve ir ao exame acompanhado pois os sedativos que tomará podem deixá-lo sonolento mesmo após o exame. Ele não deve dirigir ou voltar a trabalhar logo após o exame.