La luce in un sistema OCT è suddivisa in due bracci: un braccio campione (contenente l'elemento di interesse) e un braccio di riferimento (di solito uno specchio). La combinazione di luce riflessa dal braccio di campionamento e luce di riferimento dal braccio di riferimento genera un modello di interferenza, ma solo se la luce di entrambi i bracci ha percorso la "stessa" distanza ottica. Analizzando lo specchio nel braccio di riferimento, è possibile ottenere un profilo di riflettività del campione (questo è l'OCT nel dominio del tempo). Le aree del campione che riflettono molta luce creeranno maggiore interferenza rispetto alle aree che non lo fanno. Qualsiasi luce al di fuori della breve lunghezza di coerenza non interferirà. Questo profilo di riflettività, chiamato A-scan, contiene informazioni sulle dimensioni spaziali e sulla posizione delle strutture all'interno dell'elemento di interesse. Un tomografo a sezione trasversale (B-scan) può essere ottenuto combinando lateralmente una serie di queste scansioni di profondità assiali (A-scan). Un'imaging del viso a una profondità acquisita è possibile a seconda del motore di imaging utilizzato.