W pomiarze mikrotomograficznym, w odróżnieniu od tomografii medycznej, stosowana jest geometria rotującej próbki, w której pozycja działa i detektora jest stała, a w czasie pomiaru próbka wykonuje obrót o odpowiedni kąt.
Zasada działania Aby otrzymać obraz wewnętrznej struktury polimeru w wyniku pomiaru mikrotomograficznego, konieczne jest wykonanie następujących kroków: pomiaru - polegającego na rejestracji dwuwymiarowych projekcji rentgenowskich obiektu przy jego obrocie o co najmniej 180 stopni, rekonstrukcji - procesu odwzorowania wnętrza próbki jako superpozycji zarejestrowanych projekcji dwuwymiarowych. Jest to proces matematyczny oparty na prawie Lamberta-Beera dla materiałów złożonych.
Rozdzielczość pomiaru i rozdzielczość rekonstrukcji nie muszą być równe. Rozdzielczość pomiaru zależy od odległości działo-próbka i próbka-detektor, rozmiaru plamki rentgenowskiej oraz rozmiaru piksela detektora. Rozdzielczość rekonstrukcji zależy od ilości pikseli każdej projekcji użytej do uzyskania jednego woksela obrazu zrekonstruowanego.