Kolonoskopi genelde hastaneye yatırılmadan yapılır. Hastalar acil durumlar dışında, bağırsak temizliği yapılmış olarak kabul edilirler.  Şikayetleri, yapılan tüm tetkikleri, daha önceki hastalıkları, kullandığı ilaçlar, geçirdiği ameliyatlar dikkatli bir şekilde sorgulanır. Hastaya kolonoskopi işlemi hekim tarafından ayrıntılı olarak anlatılır. Hastalara gerekli ilaçları damardan verebilmek için damar yolu açılır. Hastanın yaşamsal bulguları (kalp atım sayısı, kan oksijen düzeyi) monitörize edilir.

     Bu hazırlıklar yapıldıktan sonra hastaya pozisyon verilerek  sedasyon sağlayan ilaçlar yapılır. Damar yolundan verilen bu ilaç (Midazolam ve/veya Pethidine HCl) kolonoskopi işlemi sırasında hastanın daha az ağrı hissetmesi ve/veya ağrısız uygulama için kullanılır. Bağırsak gevşemesi için de ilaç (buscopan) kullanılabilir. Verilen ilaçların etkisi ile hasta uyku haline geçer. Çok zorunlu olmadıkça tam bir anestezi (UYUTMA) uygulanmaz.

    Kolonoskopu hastaya uygulamadan önce makat bölgesi ışık altında kaba etler yanlara çekilerek görülür. Sağ el işaret parmağına alınan jel(kayganlaştırıcı) ile parmak makadın içine sokularak makat parmak ile muayene edilir (rektal tuşe). Daha sonra kolonoskopi aleti dikkatli bir şekilde makatın içine doğru itilerek kolonoskopi işlemine başlanır. Sırasıyla rektum, rektosigmoid bölge, sigmoid kolon, inen kolon, transvers kolon ve çıkan kolon geçilerek çekuma ulaşılır. Daha sonra çekumdan ince bağırsağın son kısmına girilir. Burası terminal ileum olarak adlandırılır.  İnce bağırsağın bu son 20 cm'lik kısmının incelenmesi crohn hastalığı gibi özellikle burayı tutma eğiliminde olan iltihabi bağırsak hastalılarının tanısında çok önemlidir. Kolonoskopide asıl inceleme, kolonoskopu geri çekerken yapılır. Bu çekme işlemi en az 10 dakika sürmelidir.

     Kolonoskopi sırasında, daha önce hastadan ve/veya yakınlarından izin almak şartıyla, tedavi edici işlemler yapılabilir. Örneğin bağırsak kanserine dönüşme potansiyeli olan polipler,  polipektomi yöntemi ile kolayca alınabilir.

   Kolonoskopi bittikten sonra hasta uyandırılır. Bu uyanma işlemini hızlandırmak ve sedasyon sağlayan ilaçların etkisini bitirmek için yine başka bir ilaçtan (flumazenil) faydalanılabilir.