Das Hartrohrendoskop besteht hauptsächlich aus einem optischen Abbildungssystem und einem Beleuchtungssystem: Der optische Teil sieht aus wie ein schlankes Metallrohr, und im Inneren befindet sich ein komplettes optisches System mit vielen Linsen. Das optische Abbildungssystem besteht aus drei Hauptsystemen: dem Objektivlinsensystem, dem Bildübertragungssystem und dem Okularsystem. Das Objektiv erzeugt ein umgekehrtes Bild des zu beobachtenden Objekts, das vom Übertragungssystem in ein positives Bild umgewandelt und an das Okular übertragen wird. Anschließend wird das Bild vom Okular vergrößert und anschließend vom menschlichen Auge betrachtet. Um unterschiedliche Betrachtungswinkel zu erzeugen, müssen unterschiedliche Prismen hinzugefügt werden. Endoskope für unterschiedliche Zwecke werden je nach Verwendungszweck in unterschiedlichen Formen, Außendurchmessern und Längen hergestellt, um den Anforderungen des Einsatzes gerecht zu werden. Das Beleuchtungsübertragungssystem besteht aus einer Glasfaser, die das Licht der Kaltlichtquelle durch die Glasfaser an die Vorderseite des Endoskops überträgt, um das beobachtete Objekt zu beleuchten.
