A medida que los rayos X atraviesan la muestra, las diferencias de densidad y estructura provocan alteraciones en la absorción de los rayos X generando una imagen 2D, como las radiografías que todos nos hemos hecho alguna vez.

Combinando los datos de muchos cientos o incluso miles de imágenes en distintos ángulos, los datos se reconstruyen generando un solido 3D. Se consigue así escanear la muestra por fuera y o por dentro.

Con los gráficos digitales 2D, a menudo nos referimos a sus dimensiones en términos de píxeles, siendo un píxel el elemento definible individual más pequeño. Con las representaciones generadas por computadora en 3D, el elemento más pequeño es un vóxel, que se puede comparar con un píxel 3D o una combinación entre volumen y píxel.

En sistemas industriales para piezas más grandes, un tamaño de vóxel típico de 50 µm a 200 µm se puede utilizar en muestras como las cajas de cambios de automóviles. Estas resoluciones se pueden mejorar utilizando MICRO CT con hardware adaptado para conseguir resoluciones de  vóxel micro CT por debajo de una micra.