Η αξονική πραγματοποιείται με την τοποθέτηση του ασθενούς στο εξεταστικό κρεβάτι, το οποίο περνά μέσα από μια οπή του πλαισίου του τομογράφου, που φέρει μια διάταξη από ανιχνευτές. Έτσι καθίσταται δυνατή η απεικόνιση πολλών τομών κατά τον εγκάρσιο και τον επιμήκη άξονα του σώματος με τη βοήθεια ακτίνων Χ. Συλλέγεται λοιπόν ένας μεγάλος αριθμός δεδομένων, τα οποία μετατρέπονται, ανάλογα με την πυκνότητα των υπό εξέταση ιστών, ώστε να είναι δυνατή η απεικόνισή τους σε οθόνη ηλεκτρονικού υπολογιστή και να μελετώνται με τον τρόπο αυτό τα εσωτερικά όργανα της κοιλιάς και των υπολοίπων περιοχών που εξετάζονται.
Η εξέταση διαρκεί λίγα λεπτά της ώρας και παράλληλα μπορεί να συμπληρωθεί με τη χορήγηση πόσιμου και ενδοφλέβιου σκιαγραφικού στον ασθενή, που αυξάνει την αντίθεση και μας επιτρέπει καλύτερη απεικόνιση του αυλού των οργάνων, καθώς και των αγγείων.
Μια μεγάλη συμβολή της αξονικής τομογραφίας είναι και η ικανότητά της να προσδιορίζει σε μεγάλο βαθμό αν η βλάβη σε έναν ασθενή μπορεί να χειρουργηθεί ή όχι. Με τον τρόπο αυτό ο ασθενής αποφεύγει μια μη αναγκαία επέμβαση και οδηγείται ταχύτερα σε άλλες μορφές θεραπείας.
Η αξονική τομογραφία μπορεί να χρησιμοποιηθεί στις ακόλουθες περιπτώσεις: