Gli scopi diagnostici per cui si può ricorrere alla tomografia computerizzata in abito cardiologico sono la valutazione della calcificazione delle coronarie, lo studio morfologico del cuore, delle arterie coronariche e delle vene cardiache. L'esame si realizza con la somministrazione di mezzo di contrasto per via venosa e ci si avvale di un sistema (ve ne sono di vario tipo a seconda della casa costruttrice dell'apparecchiatura) per la sincronizzazione delle acquisizioni con la frequenza cardiaca, in modo da minimizzare gli artefatti da movimento ed escludere le fasi del ciclo cardiaco meno utili (tipicamente la diastole e la protodiastole). Questa tecnica risulta, tuttavia, poco efficace nei pazienti che presentano aritmia e dunque una maggiore variabilità nel ritmo cardiaco. Le immagini ottenute possono essere poi ricostruite con vari algoritmi, alcuni creati "ad hoc" per le indagini cardiache, a seconda della patologia da studiare e dalle necessità diagnostiche.