CT画像再構成が解決しようとしている数学的問題は、一連のデータ（投影）として得られる異なるX線吸収経路の減弱係数（レイサム）を計算することである。CT画像再構成に使用されるアルゴリズムには様々なものがありますが、現在市販されているCTで利用されている一般的なアルゴリズムを以下に示します。統計的モデリングを用いない反復アルゴリズムは仮定を用い、その仮定と測定データを比較し、2つのデータセットが一致するまで反復を続ける。繰り返し再構成では、光学（X線源、画像ボクセル、検出器）、ノイズ（光子統計）、物理（データ収集）、物体（放射線減衰）、その他の要素を考慮するために統計的モデリングを使用することもできます。あるいは、フィルタードバックプロジェクションとして知られるコンボリューション法を使用することもできる。この再構成問題には多くの最適解が考えられますが、それぞれに欠点（画像アーチファクトの違いなど）があるため、非解決的であると考えられています。

分解能とは、2つの物体が画像上で別々の詳細として見えるようになるまでに、どの程度離れていなければならないかを示す尺度である。CTの解像度は使用するハードウェアに大きく依存する。現在のCTスキャナーの空間分解能はz軸で0.5～0.625mm、x～y軸で約0.5mmである。適切な多面再構成を行うための基本的な要件は、分解能が等方的であること、すなわち分解能がすべての方向でほぼ等しいことである。CTの基本的な限界を決定するために、システムの幾何学的な寸法から理論的な減衰プロファイル光学伝達関数（OTF）を計算する方程式を導き出すことができます。このOTF情報を、減衰プロファイルのピクセルサイズとデータサンプリング周波数と組み合わせて使用することで、各ユニットの空間分解能を制限する要因の分析を行うことができます。
The mathematical problem that CT image reconstruction is trying to solve is to compute the attenuation coefficients of different x-ray absorption paths (ray sum) that are obtained as a set of data (projection). There are various algorithms used in CT image reconstruction, the following are some of the more common algorithms utilized in commercially available CT today. Iterative algorithms without statistical modeling use an assumption and will compare to the assumption with its measured data, then will continue to make iterations until the two data sets are in agreement. Iterative reconstruction can also use statistical modeling to take into account optics (x-ray source, image voxels and detector), noise (photon statistics), physics (data acquisition),object (radiation attenuation), and other factors. Alternatively, a convolution method known as filtered back projection can be used; this method is widely used in CT today. Because there are many possible sub-optimal solutions to the reconstruction problem, but each have their own drawbacks (such as different imaging artifacts), it is thought to be ill-posed. 

Resolution is the measure of how far apart two objects must be before they can be seen as separate details in the image. The resolution of CT is highly dependent on the hardware being used. Current CT scanners have a spatial resolution of 0.5–0.625 mm in the z-axis, and approximately 0.5 mm in the x- to y-axes. A basic requirement for adequate multiplanar reconstruction is that the resolution is isotropic; eg, the resolution is approximately equal in all directions. To determine the fundamental limits of CT, an equation for calculating the theoretical attenuation profile optical transfer function (OTF) from the geometrical dimensions of the system can be derived. Using this OTF information in conjunction with the pixel size and data sampling frequency of the attenuation profiles, an analysis of the factors limiting the spatial resolution of each unit can be made.