CT三維成像是相對于CT二維而言，是二維圖像的一種升級，是二維平面圖像的重要補充和擴展。將原來二維平面的圖像通過后處理技術變得立體起來，使得圖像立體感強及結構關系更清晰。
CT三維成像通過收集一系列二維成像的圖像，通過后處理技術將二維平面圖像疊加起來形成真實的三維圖像，并保留了大量的圖像細節信息，提供對解剖結構非常逼真的描繪，可通過不同方位及空間，來立體顯示病變及病變與周圍臟器的關系，為臨床診斷、判斷疾病性質發揮著重要作用。如對復雜結構，包括心臟、血管、腫瘤、骨關節的觀察有很大幫助，利于病變的解剖定位及定性診斷。通常先進行普通二維CT檢查，如果發現病變需要進一步明確診斷，此時可進行CT三維成像。
常用的CT三維成像后處理技術有多種，如多平面重組技術即MPR；曲面重組技術即CPR；最大密度投影技術即MIP；容積再現技術即VR；及表面遮蓋顯示即SSD等。不同的技術有著各自的特點，例如多平面重建技術可于任一平面的結構成像，以任意角度觀察組織器官或病變，顯示病變與周圍臟器的解剖關系，提供更多和更清楚的診斷信息。又比如容積再現技術器官形態及色彩逼真，可以對動脈、靜脈血管及骨結構等進行立體三維成像，是骨折三維重建顯示骨折線的主要方法。