Der wesentliche Unterschied der Verfahren beruht auf der unterschiedlichen Art der Bildgewinnung. Bei der CT werden zur Bildgewinnung Röntgenstrahlen eingesetzt. Ein Computer berechnet daraus sogenannte „Schnittbilder“ der untersuchten Körperregion. Bei der MRT (Kernspintomografie) werden ebenfalls Schnittbilder der untersuchten Körperregion gewonnen, wobei die hierzu notwendigen Bilddaten aber nicht durch Röntgenstrahlen gewonnen werden, sondern durch ein starkes Magnetfeld und durch elektromagnetische Wellen ("Radiowellen").
Beide Methoden ergänzen sich, können aber in den meisten Fällen nicht gegeneinander ausgetauscht werden.
Der Schwerpunkt der Computertomografie liegt in der Diagnostik von Organerkrankungen des Brustkorbes und des Bauchraums, während die MRT überwiegend bei Gelenk-Erkrankungen, bei Untersuchungen der Wirbelsäule und Erkrankungen des zentralen Nervensystems (Gehirn, Rückenmark) genutzt wird.