微型CT扫描仪的设计特点包括高分辨率、非破坏性3D成像以及专门化的扫描方式。扫描仪具备空间分辨率，能够达到微米级别，这使其在活体小动物或各种硬、软组织的扫描成像分析中表现出色。它采用的是与普通临床CT不同的微焦点X线球管，这种设计让其分辨率仅次于同步加速X线成像设备水平。根据不同的应用需求，显微CT具有两种基本结构：一种是样品静止，X线球管和探测器运动；另一种是样品运动，X线球管和探测器固定。前者扫描速度快，射线剂量小，适合活体动物扫描；后者扫描速度慢，射线剂量大，但空间分辨率高，多用于离体标本扫描。一些先进的CT扫描仪还采用了传播相位对比法成像技术，增强了对低X射线吸收精细结构的显示能力。这些仪器通常配备高质量的微焦X射线源和集成的软件控制，以实现高度自动化并减少操作员交互需求。
微型CT扫描仪的功能主要体现在其非破坏性3D成像能力。
这项技术可以在不破坏样本的情况下详细了解样本的内部显微结构。它的应用范围非常广泛，包括但不限于医学、药学、生物学、考古学、材料科学等领域的研究。在医学检查中，尽管CT设备比较昂贵且检查费用偏高，但由于其特殊的诊断价值，已经广泛应用于临床，特别是在肿瘤诊断上具有很高的应用价值。现代工业发展也使得CT在无损检测和逆向工程中发挥重要作用，例如在地质学领域，利用微型CT扫描仪进行无损检测成像，可以研究古生物化石、沉积岩等样本的内部结构。