Esta técnica, habitual en las tareas de diagnóstico médico, permite obtener cortes muy delgados de toda la pieza y de este modo se puede observar la morfología externa e interna del material de estudio.
Un primer uso de esta técnica se basa en la naturaleza del material paleontológico. El proceso de fosilización provoca la homogeneización de las características químicas y físicas de los materiales implicados.

Éste hecho provoca una dificultad adicional en la extracción del fósil, que puede ser resuelto con técnicas que diluciden entre rangos de densidades diferentes.
Éste es el caso de la Tomografía Computeritzada (CT), que explora de una forma no invasiva, gracias a la atenuación que sufren los rayos X al atravesar la materia en función de su densidad.
La tomografía también permite obtener la morfología externa e interna del fósil, y conseguir datos biométricos, que servirán para analizar superficies o volúmenes, tanto de regiones visibles externamente como regiones inaccesibles si no se usan técnicas no invasivas.

Aun así, los modelos resultantes pueden ser usados de base para estudios de carácter biomecánico, que simulen las propiedades físicas de los materiales y que por lo tanto, aporten información sobre las capacidades biomecánicas del organismo. Asimismo, los modelos obtenidos por tomografía pueden ser usados por realizar replicas del material.