È particolarmente adatto per applicazioni oftalmiche e altre immagini di tessuti che richiedono una risoluzione micrometrica e una profondità di penetrazione millimetrica. Le prime immagini OCT in vivo che mostravano strutture retiniche furono pubblicate nel 1993 e le prime immagini endoscopiche nel 1997. L'OCT è stato utilizzato anche per vari progetti di conservazione dell'arte, in cui viene utilizzato per analizzare diversi strati in un dipinto. Gli OCT presentano vantaggi interessanti rispetto ad altri sistemi di imaging medico. L'ecografia medica, la risonanza magnetica (MRI), la microscopia confocale e l'OCT si adattano in modo diverso all'imaging morfologico dei tessuti: mentre i primi due hanno tutto il corpo ma capacità di imaging a bassa risoluzione (in genere una frazione di millimetro), il terzo può fornire immagini con risoluzioni ben al di sotto di 1 micrometro (cioè sotto-cellulare), tra 0 e 100 micrometri in profondità, e il quarto può sondare fino a 500 micrometri, ma con una risoluzione più bassa (cioè architettonica) (circa 10 micrometri in laterale e alcuni micrometri di profondità in oftalmologia, per esempio, e 20 micrometri in laterale in endoscopia).