借助现代高科技所提供的各种类型电视腔镜系统、气腹系统与摄像装置，通过微小的手术入口，可获得良好或充分的术野暴露，并能利用各种腔镜使用的电外科设备与专用手术器械，完成较为复杂的手术操作，达到了与以往传统手术同样疗效、抑或比之传统外科手术损伤更小、恢复更快、疼痛更轻以及手术切口更为美观的效果。
腔镜技术最早出现于20世纪初，主要是腹腔镜技术，真正发明诊断性腹腔镜检查术的是德国卡尔克[注]。20世纪30年代，腹腔镜检查已成为临床一种标准的诊断方法，但尚未用于临床疾病的治疗。从60年代起，腔镜技术在妇科领域中，已从单纯诊断转向诊断和治疗并举。自1985年计算机处理电子显像系统的引进，真正树立了腔镜外科发展的里程碑。1987年法国医生P.穆雷，在人的身上首先开展该手术并获得了成功。在法国医生穆雷完成第1例腹腔镜胆囊切除术（LC）以来，世界各地掀起腹腔镜手术的浪潮，开始了外科领域的一次革新，也开辟了腹腔镜临床应用的新纪元。中国的腹腔镜胆囊切除术起步稍晚，1991年1月，香港中文大学钟尚志在广州医学院第一附属医院做了腹腔镜胆囊切除术表演，同年2月云南省曲靖地区二院荀祖武医生完成了中国第1例腹腔镜胆囊切除术，随后该项技术相继在全国各地医院推广和应用。
现腹腔镜应用于腹部外科，可做各种肝叶、段的切除术，胆囊切除术，胃切除术，肠切除术，疝修补和胰腺肿瘤切除术，甚至能完成胰头十二指肠切除术等极为复杂的腹部外科手术操作。在泌尿外科可做肾切除、膀胱切除术等。胸腔镜能做胸膜、肺部、食管、纵隔的病变切除，以及心脏手术，如房间隔、室间隔缺损修补术，二尖瓣转换，冠脉搭桥术等。关节镜能对损伤关节进行诊断性探查、韧带的重建修复、关节内取异物或引流等；椎间盘镜可做为椎间盘病变的诊断与治疗等。特别是已将现代医学影像学、图像处理与计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助制作（CAM）、快速成型（RP）、人工智能技术等结合起来建成的手术机器人，能将二维腔镜系统变为三维立体图像视野，医师可坐在控制台前，通过观看电视屏幕，两手操作着符合人体工程学设计的灵巧而舒适的控制器、遥控操纵机器臂来完成高难度而精细的外科手术操作，极大地提高了外科疾病的诊治水平。机器人因具有高精度的物理空间定位、极好的动作重复性、稳定而不疲劳，现已逐渐在外科的各大专科中得到应用，能更好地完成和取代一般腔镜能完成的手术。