Utilizando um oftalmoscópio portátil, o oftalmologista ilumina o olho e observa as estruturas internas diretamente através da pupila. A oftalmoscopia direta permite observar a superfície interior do olho com magnificação de 15 vezes em um campo de visão restrito a aproximadamente 10 a 15 graus, não sendo adequado para avaliar a periferia da retina. Muitas vezes, pode ser necessária a dilatação da pupila para realização do exame. O paciente é orientado a olhar para um ponto fixo enquanto o médico ajusta o foco do oftalmoscópio para obter imagens nítidas.