Durch die Magenspiegelung lassen sich unterschiedliche Krankheiten erkennen. Dazu gehören Magenentzündungen, Magen- und Zwölffingerdarmgeschwüre, Magentumore (z. B. Magenkrebs), Zwerchfellhernien (Hindurchtreten des Magens in den Brustraum über eine Zwerchfelllücke) oder eine Refluxkrankheit (Rückfluss von saurem Mageninhalt in die Speiseröhre mit dortiger Entzündung). Eine Infektion mit dem Bakterium Helicobacter pylori kann durch eine Biopsie (Gewebeentnahme) nachgewiesen werden. Auch als Kontrolluntersuchung bei verschiedenen Erkrankungen kann die Magenspiegelung dienen.
Kleine Behandlungen, die über eine Magenspiegelung erfolgen können, sind die Entfernung von Polypen, Aufdehnung von Verengungen z. B. der Speiseröhre sowie die Entfernung von störenden Fremdkörpern.