Badanie polega na prześwietleniu klatki piersiowej promieniami rentgenowskimi (RTG). W czasie prześwietlenia osoba badana leży na ruchomym stole, który stopniowo wsuwa się w kierunku centrum konstrukcji tomografu (bramki).
W czasie badania nie należy się poruszać, a oddech zatrzymać na głębokim wdechu. Odpowiednie komendy są słyszane przez głośnik interkomu. Czas zatrzymania oddechu, tak jak przy pozostałych badaniach, nie przekracza 20 sekund. Podstawowe znaczenie dla jakości uzyskanych obrazów ma miarowa praca serca. Jeśli u pacjenta występują zaburzenia rytmu serca, powinien ten fakt zgłosić personelowi pracowni. W niektórych przypadkach zaburzenia rytmu serca uniemożliwiają skuteczne obrazowanie serca i tętnic wieńcowych metodą tomografii komputerowej.
Dla uwidocznienia naczyń krwionośnych niezbędne jest podanie dożylne kontrastu, czyli środka farmakologicznego, który sprawia, że krew staje się nierozpuszczalna dla promieni RTG. Szybkie podanie kontrastu może być odczuwalne jako krótkotrwała fala ciepła rozchodząca się po całym organizmie. Sporadycznie kontrast może powodować reakcje zbliżone do uczulenia (alergii). Czasami osoba badana odczuwa nudności - z tego powodu zalecane jest, aby do badania przystąpić na czczo, po przerwie od ostatniego posiłku minimum 6 godzin. Jednak w tym czasie należy popijać małe ilości wody. Bardzo zalecane jest, aby po badaniu z użyciem kontrastu pacjent spożył zdecydowanie większą ilość plynów (ok. 3 litrów wody dziennie przez 3 dni).
Badanie dostarcza dużej ilości obrazów serca i naczyń, które wymagają dalszej obróbki komputerowej i starannej oceny medycznej, co wymaga dłuższego czasu. W większości przypadków wynik badania dostępny jest najpóźniej następnego dnia w postaci opisu słownego oraz wybranych obrazów nagranych na płytę CD, w sposób umożliwiający odtworzenie na komputerze j.w. Tak jak we wszystkich pozostałych przypadkach dla pełnej informacji bardzo ważne jest określenie celu badania przez lekarza na skierowaniu lub innych dokumentach medycznych, które należy wziąć ze sobą i udostępnić personelowi medycznemu.