1、孕婦取平臥位，常規消毒鋪巾。
2、于選擇的穿刺點，局部浸潤麻醉后，皮膚切開2-5mm，深達皮下，切口應與子宮表面垂直。
3、助手固定子宮后，用套管針經腹壁切口垂直刺人羊膜腔，穿過腹壁及子宮壁時有二次落空感。估計進入羊膜腔時，抽出針芯，套管針有羊水流出，表明已進入羊膜腔。如要羊水檢查，可在此時進行，然后插入胎兒鏡。
4、接通冷光源后，在B超引導下觀察胎兒外形，如手指、面部、生殖器等。在直接觀察時受羊水的透明度影響，當羊水中細胞成分增加或胎兒污染或出血時，觀察效果可能受到影響。
5、若需要胎兒血液取樣，可在觀察過程中見到臍帶時插入取樣針取血，亦可于胎盤表面較大血管穿刺取血。
6、若需要胎兒組織活檢，先拔出胎兒鏡，放入活檢鉗，在B超引導下取檢標本。
7、操作完畢，胎兒鏡和套管同時拔出，穿刺部位用紗布壓迫止血5分鐘，覆蓋敷料。用B超觀察穿刺點有無活動性出血，胎心率、胎兒活動是否正常；同時動態觀察孕婦的血壓、心率、胎心率、有無子宮收縮、有無羊水滲漏等，觀察時間至少3小時。