Le système de base comprend un ensemble émission-acquisition, un ensemble calcul, et un système de visualisation.

L'ensemble émission-acquisition se compose d'un tube radiogène associé à une "banane" de détecteurs

Le détecteur de référence n'est plus placé de nos jours avant l'objet, mais aux extrémités de la barrette de détection, il reçoit ainsi une partie du faisceau X directement envoyée par le tube et qui n'a subit aucune absorption.

Les premiers détecteurs étaient constitués d'un cristal radioluminescent (iodure de sodium, germanate de bismuth, iodure de césium) associé à un photomultiplicateur leur rendement médiocre et leur bruit de fond important les firent remplacer par des chambres d'ionisation confinées dans une enceinte étanche remplie d'un gaz inerte le Xénon sous une pression de 15 à 20 atmosphères. Leur stabilité était excellente. Actuellement tous ces détecteurs sont remplacés par des détecteurs dit "solides" ou détecteurs à semi-conducteurs associant un cristal radioluminescent à une photodiode, la détection est meilleure d'où moins d'irradiation, mais leur fabrication et leur mise au point est très pointue, notamment l'équilibrage des détecteurs les uns par rapport aux autres. On avait des doutes quant à leur stabilité dans le temps. Tous ces problèmes semblent résolus car ce type de détecteurs équipe la totalité des scanners actuels.

NB trouver photo détecteurs solides et gazeux

Le signal récupéré par les détecteurs est acheminé vers une chaîne informatique où chaque différence d'absorption mesurée par les détecteurs au cours d'une rotation est analysée, quantifiée, située dans l'espace, et calibrée suivant une valeur de gris, pour être enfin transformée en signal vidéo permettant l'affichage de l'image sur un écran cathodique. Chaque élément de l'image ou voxel(volume élémentaire, on ne parle pas de pixel car l'image obtenue rend compte d'une certaine épaisseur), possède une valeur de gris bien définie dans l'échelle de HOUNSFIELD ce qui permet de privilégier la visualisation de structures de mêmes densités au sein d'une coupe tout en éliminant les structures qui présentent peu d'intérêts.

Par principe HOUNSFIELD attribue à l'air la valeur -1000, à l'os la valeur +1000 ,à l'eau la valeur 0.

On voit sur ce tableau qu'en plaçant le centre de la fenêtre de visualisation sur le niveau 50 U.H (unité Hounsfield) et en choisissant une largeur de fenêtre de 300 U.H toutes les structures appartenants à la fourchette -100 U.H +200 U.H seront bien visualisées, les structures au-delà de +200 U.H seront blanches et en deçà de - 100 U.H seront noires. Il est donc possible sur la même coupe en faisant varier le niveau et la largeur de la fenêtre de visualisation de voir soit l'os (niveau +300 U.H, largeur 2000), soit les structures cérébrales (niveau +50 U.H largeur 150).

L'ensemble tube détecteur effectue un double mouvement : une translation horizontale suivie d'une rotation d'angle faible 1°.La mesure ne se faisant que pendant la translation. Après 180 rotations soit 180° l'ordinateur exploite les 180 "profils" obtenus. La plupart des appareils de ce type permettaient d'acquérir deux profils par l'adjonction d'un second détecteur en parallèle analysant ainsi deux couches simultanément.

C'est le premier scanographe à détecteurs multiples, les constructeurs ayant simplement multiplié le nombre de détecteurs par 10 , 20 ou 30 ce qui permet les mesures suivant plusieurs incidences pendant ce temps la rotation s'effectue avec un pas de 20° ce qui limite le nombre de rotations à 9, 20 fois moins qu'auparavant.

Ce type de scanner utilise un éventail de 300 détecteurs environ disposés dans une chambre d'ionisation au Xénon. L'angle d'ouverture du faisceau est assez grand pour couvrir la totalité du patient. Les mouvements de translations sont donc obsolètes un mouvement unique de rotation est suffisant.

Ce type de scanner n'est proposé que par un constructeur, il se compose de détecteurs fixes disposés autour de la couronne, seule la source de rayons X se déplace en décrivant une rotation sur un cercle inscrit en dehors de la couronne de détecteurs.

Les scanners utilisés de nos jours sont de type troisième génération, un seul fabricant propose le type quatrième génération. La technologie dans le domaine du tube radiogène, des détecteurs, et surtout de l'informatique de reconstruction des images connaît actuellement une progression exponentielle. Aujourd'hui on est capable de faire une acquisition (une rotation) en 750 milisecondes avec reconstruction instantanée sur les scanners de type troisième génération. La révolution en matière de scanographie est venue de l'acquisition volumique dite aussi spiralée ou hélicoïdale.

Dans ce type de machines, l'ensemble tube-détecteurs tourne sans interruption en générant sans arrêt des rayons X. Simultanément le lit où est allongé le patient avance à une vitesse constante alors qu'auparavant il avançait au coup par coup entre chaque coupe.