斷層掃描，是通過使用任何一種穿透波進行的切片或切片成像。該方法用于放射學、考古學、生物學、大氣科學、地球物理學、海洋學，等離子物理學、材料科學、天體物理學、量子信息和其他科學領域。在斷層攝影中使用的設備被稱為斷層攝影，而所產生的圖像為斷層圖像。

在許多情況下，這些圖像的產生是基于數學程序的斷層攝影術重建，例如從多個投影射線照片技術上產生的X射線計算機斷層攝影術。存在許多不同的重建算法。大多數算法屬于以下兩類之一：濾波反投影（FBP）和迭代重建（IR）。這些過程給出的結果不精確：它們代表了精度與所需計算時間之間的折衷。FBP需要較少的計算資源，而IR通常會以較高的計算成本產生較少的偽像（重建中的錯誤）。

盡管MRI和超聲是傳輸方法，但它們通常不需要移動傳輸器即可從不同方向獲取數據。在MRI中，通過施加空間變化的磁場對投影和較高的空間諧波進行采樣。無需移動部件即可生成圖像。另一方面，由于超聲使用飛行時間在空間上對接收到的信號進行編碼，因此它并不是嚴格的層析成像方法，根本不需要多次采集。

離散的斷層攝影術和幾何斷層掃描，在另一方面，是研究領域該處理是離散的物體（如晶體）的重建或均相的。他們關注的是重建方法，因此，它們不限于上面列出的任何特定（實驗）層析成像方法。

一種稱為同步加速器X射線斷層掃描顯微鏡（SRXTM）的新技術可以對化石進行詳細的三維掃描。

自1990年代以來，第三代同步加速器源的建設與檢測器技術，數據存儲和處理能力的極大改進相結合，導致高端同步加速器層析成像技術在材料研究中得到了廣泛應用，例如，可視化對樣品中不同吸收相、微孔、裂紋、沉淀或顆粒的定量分析。同步輻射是通過在高真空下加速自由粒子而產生的。根據電動力學定律，這種加速導致電磁輻射的發射。線性粒子加速是一種可能，但是除了非常高的電場外，還需要將帶電粒子保持在封閉的軌跡上，以便獲得連續的輻射源，這一點更為實際。磁場用于將粒子壓到所需的軌道上，并防止它們沿直線飛行。然后，與方向變化相關的徑向加速度會產生輻射。