Bilgisayarlı tomografide x ışınları veren bir tüp ile bu ışınları tutan dedektörler bulunur. Hasta ise bu ikisinin ortasındadır. Böylece x ışınları hastanın içinden geçtikten sonra dedektörler tarafından tutulur (Resim 1). Vücudun dokularının atomik yoğunlukları farklı farklı olduğundan her bir dokunun tuttuğu x ışını farklı olur ve böylece doku görüntüleri oluşturulur. Tüp ve dedektörler hasta etrafında 360 derece dönerek vücudun o bölümünün kesitini görüntülerler.

Klasik tomografide bir kesitin görüntüsü alındıktan sonra masa biraz ileri doğru hareket ederek bir sonraki kesit alınır. Bu yöntemle inceleme hem zaman alıcıdır hem de solunum hareketlerine aşırı duyarlıdır, bundan dolayı da kalp damar incelemeleri için uygun değildir.