Die Endo-Sonographie ist eine der wichtigsten Untersuchungen im Rahmen der Aufklärung dieser Krankheiten. Die Durchführung ist vergleichbar mit einer herkömmlichen Magenspiegelung. Diese Sonderform der Ultraschalluntersuchung wird also nicht von außen durchgeführt, sondern mittels eines speziellen Ultraschallkopfes. Er wird direkt an dem zu untersuchenden Organ – durch die Speisenröhre oder den Magen – so nah wie möglich platziert. Auf diese Weise gelingt es, sehr hoch auflösende, klare Bilder des „Einsatzortes“ zu erhalten. Auch ist die Methode geeignet, um unzugängliche Bereiche zu erreichen. Selbst im Vergleich mit bildgebenden Verfahren wie der Computertomografie (CT) oder der Magnetresonanztherapie MRT) liefert die Endo-Sonografie nicht selten deutlich bessere Ergebnisse. Selbst wo die herkömmliche Ultraschalldiagnose nicht mehr eingesetzt werden kann – etwa bei stark übergewichtigen Patienten – bietet die Endo-Sonografie hervorragende Möglichkeiten.

Diese Untersuchungsmethode kann ohne größere Vorbereitungen durchgeführt werden und hat sich zur Beurteilung der Ausdehnung bei Tumoren der Leber und der Bauchspeicheldrüse bewährt. Sie wird ebenfalls zur Beurteilung bzw. zur Abklärung bei gestörtem Gallenabfluss eingesetzt, etwa bei Gallensteinen, Tumoren oder Entzündungen in diesem Bereich. Dabei wird der Patient in einen Dämmerschlaf versetzt (Schlafbetäubung), denn die Untersuchung kann durchaus länger Zeit in Anspruch nehmen.

Zusätzlich zur Endo-Sonographie bietet sich die Elastographie als Sonderform dieser Untersuchung an. Sie  ist ebenfalls ein bildgebendes Verfahren, welches speziell zur Erkennung von Tumoren eingesetzt wird. Da Tumorgewebe häufig fester als gesundes Gewebe ist, lässt es sich unter Druck nicht in gleicher Weise komprimieren. Bei dieser Art der Untersuchung wird also Druck auf das zu untersuchende Organ ausgeübt, um die unterschiedliche Elastizität der Geweberegionen zu untersuchen.
Ein weiteres Verfahren ist die kontrastmittelverstärkte Endo-Sonographie. Durch sie  lässt sich die Durchblutung von Gewebe im gesamten Körper darstellen. Sie dient daher auch zur Beurteilung der Durchblutung von Tumoren. Es handelt sich hierbei um die Einführung von lungengängigen kleinsten Bläschen, die als Ultraschallkontrastmittel in die Vene gegeben werden. Besonders an der Leber und an der Bauchspeicheldrüse besteht damit die Möglichkeit, charakteristische Merkmale von unterschiedlichen Herden zu erkennen. Auf diese Weise kann man häufig eine eindeutige Diagnose  treffen, vor allem eine Unterscheidung zwischen gut- und bösartig, ohne dass eine zusätzliche Untersuchung erforderlich wird.

Mit der endo-sonographischen Feinnadelpunktion kann der Facharzt heute den Magen und Darm sowie die benachbarten Regionen z.B. die Bauchspeicheldrüse erreichen, dort mithilfe einer Punktionsnadel besonders schonend Gewebeproben entnehmen und diese anschließend vom Pathologen untersuchen lassen. Die Komplexität dieser Methode  stellt eine der innovativsten Verfahren dar, um die Eigenschaften und die Gut- bzw. Bösartigkeit unklarer Tumore, insbesondere der Bauchspeicheldrüse und der Leber umfassender zu beurteilen.