Zabieg laparoskopowy wykonywany jest w warunkach sali operacyjnej, w znieczuleniu ogólnym w asyście anestezjologa. Polega on na wytworzeniu odmy w jamie otrzewnowej, czyli podaniu gazu w odpowiedniej ilości, a następnie na wprowadzeniu do jamy otrzewnowej (brzusznej) troakarów, czyli rurek przez które będzie można założyć optykę i narzędzia chirurgiczne. Najpierw zakłada „optykę” umożliwiającą wgląd w jamę otrzewnową, a następnie pod kontrolą wzroku wprowadza się narzędzia. Po wykonaniu zaplanowanego zabiegu usuwa się troakary odpuszczając gaz z jamy otrzewnowej, a następnie zakłada się szwy chirurgiczne na ranki po troakarach.
Zabieg ten może być przeprowadzany w celach diagnostycznych, leczniczych, lub diagnostyczno leczniczych. Podczas laparoskopii diagnostycznej można ocenić narząd rodny od strony jamy otrzewnowej, kształt macicy, obecność ewentualnych mięśniaków podsurowicówkowych, stan jajników, drożność i stan jajowodów, obecność zrostów, oraz ocenić pozostałe narządy jamy otrzewnowej. Po stwierdzeniu nieprawidłowości, np. zrostów, mięśniaków, torbieli jajników można je usunąć, a następnie ewakuować przez wytworzony otwór w powłokach brzusznych. Wszelkie zmiany usuwane podczas zabiegów chirurgicznych przesyłane są do oceny mikroskopowej przez lekarza patologa.
W diagnostyce niepłodności laparoskopia jest zazwyczaj jednym z ostatnich proponowanych zabiegów. Częściej stosowany jest celem usuwania zmian zdiagnozowanych wcześniej np. przy pomocy badań ultrasonograficznych, są to zazwyczaj torbiele (cysty) jajników, zrosty w okolicy narządu rodnego, ogniska endometriozy, czy mięśniaki podsurowicówkowe.
Zabiegi laparoskopowe maja tą wyższość nad operacjami na otwartym brzuchu, że zazwyczaj wiążą się z mniejszym obciążeniem organizmu pacjenta, wywołują mniej dolegliwości po zabiegu i umożliwiają szybszą rekonwalescencję, oraz powrót do pracy. Trzeba mieć na uwadze, że każdy zabieg laparoskopowy może zakończyć się klasyczną operacją na otwartym brzuchu w sytuacji niemożności przeprowadzenia procedury w laparoskopii, lub w przypadku wystąpienia powikłań niemożliwych do zaopatrzenia tą metodą.