Röntgentomographie, Computertomographie, eine von A.M. Cormack und G.N. Hounsfield begründete moderne medizinisch-diagnostische Methode, die sehr geringe Dichteunterschiede im Körpergewebe (bis zu 0,5%) nachzuweisen gestattet. Ein von einer Röntgenröhre ausgesandter, eng gebündelter Röntgenstrahl durchdringt den menschlichen Körper und wird von einem Detektor registriert. Durch Verwendung eines Szintillationszählers wird die Genauigkeit der Absorptionsmessung im Vergleich zum Röntgenfilm bedeutend erhöht. Die R. besitzt besonders im Weichteilbereich eine wesentlich höhere Auflösung als die herkömmlichen Röntgenverfahren, wobei gleichzeitig die Strahlungsbelastung wesentlich geringer ist. Röntgenröhre und Detektor, die mechanisch miteinander verbunden sind, werden zunächst längs einer Geraden bewegt, dann erfolgt eine Drehung der Apparatur um einen kleinen Winkel mit anschließender erneuter geradliniger Abtastung des Objektes usw. Ein kompletter Abtastzyklus umfaßt 180° bzw. 360°. Weiterentwickelte Geräte arbeiten mit einem breit gefächerten Strahlenbündel und einer großen Zahl von Detektoren, wodurch sich die erforderlichen Abtastzeiten bis zu einigen Sekunden verkürzen lassen.

Aus einer Vielzahl von so erhaltenen Meßdaten wird dann mit Hilfe eines Computers das Bild einer 2 bis 10 mm dicken durchstrahlten Körperschicht rekonstruiert, das auf einem Bildschirm sichtbar gemacht werden kann. Auf diese Weise lassen sich viele krankhafte Organveränderungen erkennen, die bei konventioneller Röntgenuntersuchung verborgen bleiben. Dies gilt im besonderen für Hirn- und Augenerkrankungen.

Der Einsatz der Synchrotronstrahlung in der R. ermöglicht neuerdings eine räumliche Auflösung im Mikrometerbereich (Röntgen-Mikrotomographie) bei 100- bis 1000fach geringeren Belichtungszeiten. Zur Registrierung werden leistungsfähige Flächendetektoren auf der Basis von CCD-Chips verwendet. Neben der Schwächung der Röntgenstrahlen infolge Absorption kann auch die Änderung ihrer Phase beim Durchgang durch das Objekt in einem Phasenkontrastverfahren genutzt werden.