Le CT scan est un peu comme une radiographie ordinaire, mais ce sont des images obtenues en tranches comme du pain tranché. De faibles quantités de rayons X passent à travers le corps et différents tissus absorbent la radiation à des degrés différents. Avec la TDM, la pellicule qu'on utilise pour la radiographie est remplacée par des détecteurs qui mesurent l'intensité des rayons X.
À l’intérieur du scanner, il y a un anneau doté d’un tube à rayons X d’un côté et un détecteur en forme d’arc de l’autre. À chaque rotation, à mesure que le faisceau de rayons X en éventail passe dans le corps du patient, une image d’une petite section est prise. Le détecteur enregistre environ 1 000 images—ou profils—du faisceau de rayons X à chaque rotation. Les profils sont alors reconstruits en images à deux dimensions par un ordinateur spécial. Il faut plusieurs ordinateurs pour l’ensemble du système.
Les CAT scans actuels, en spirale, sont à multidétecteurs et ont des systèmes à 4 ou 16 tranches. Des scanners à 32, 40 et 64 détecteurs commencent à être disponibles. Ces instruments permettent plus de rapidité et une meilleure résolution des images.
Avec un scan conventionnel, de petites lésions peuvent ne pas être détectées quand un patient respire différemment lors de scans consécutifs. Quand le scan est rapide et que tout peut se faire quand le patient retient son souffle, comme c’est le cas avec le scanner à spirale, la détection des lésions est plus facile.