傳統的電子內鏡使用氙燈作為照明光，這種被稱為“白光”的NBI內窺鏡成像藍光光譜實際上是由R/G/B（紅/綠/藍）3種光組成的，其波長分別為605nm、540nm、415nm。NBI系統采用窄帶濾光器代替傳統的寬帶濾光器，對不同波長的光進行限定，僅留下605nm、540nm和415nm波長的紅、綠、藍色窄帶光波。窄帶冷光源成像窄帶光波穿透胃腸道黏膜的深度是不同的，藍色波段（415nm）穿透較淺，紅色波段（605nm）可以深達黏膜下層，用于顯示黏膜下血管網，綠色波段（540nm）則能較好地顯示中間層的血管。由于黏膜內血液的光學特性對藍、綠光吸收較強，因此使用難以擴散并能被血液吸收的光波，能夠增加黏膜上皮和黏膜下血管的對比度和清晰度。因此，NBI具有相當于粘膜染色的功效，應用時僅需按鍵切換無需噴灑染色劑，故被稱為電子染色內鏡。自體熒光成像通過特殊的短波長光引起較長波長熒光的發射，可發現組織的細微變化。最常用的靶標是膠原蛋白。自體熒光系統發現胃腸道異常表現大多數依賴于異型增生組織內膠原蛋白的缺失，導致綠熒光的減少和紅熒光的增強。 但 AFI 存在圖像分辨率不足、假陽性率高等局限，與NBI內窺鏡成像藍光白光內鏡、虛擬染色內鏡共同組成所謂的三聯成像模式可增強其特異性。三聯成像模式下觀察者可利用 AFI 優勢發現胃腸道帶紅色熒光病變，再通過窄帶冷光源成像高清內鏡和虛擬染色內鏡進一步觀察其表面特征。

            NBI內窺鏡成像光學相干斷層成像（Optical coherence tomography，OCT） OCT 是一種利用短相干長度光源干涉儀測量反向散射或反射光，進而能對生物組織淺表微結構進行高分辨率斷層成像的新技術。干涉儀一端裝有掃描系統，另一端裝有掃描參照路徑延遲系統。只有當光學延遲與相干光長度匹配時來自樣本和參照物的光才會發生光學干擾。 高分辨率可以展示組織微觀結構，但卻以降低成像的深度（1~2 mm）為代價。因此，OCT 窄帶冷光源成像可較容易和準確地區分正常上皮組織和異常組織，但異型增生和早癌的檢出和分級仍具有挑戰性。