De nombreuses maladies tels les cancers peuvent être détectées en surveillant des changements dans la composition moléculaire grâce à des analyses spectroscopiques par fibre optique. Des endoscopes constitués de fibre optique sont également utilisés à des fins d’imagerie. La fibre optique peut également être combinée à des cathéters afin de fournir une imagerie diagnostique d’une artère lors d’une opération de pontage.