Bei der Computertomographie – wie beim Röntgen überhaupt – wird die von Körpergeweben absorbierte Strahlung gemessen. Das neue Verfahren misst darüber hinaus die sog. Streumuster, die entstehen, wenn die Strahlung mit Gewebsstrukturen interagiert. Werden solche Streumuster für sehr viele Punkte und unter sehr vielen Winkeln aufgenommen, so lassen sich Rückschlusse auf die Molekülstrukturen ziehen.

Auf diese Weise können zum Beispiel die Myelin-Schichten um die Nervenfasern im Gehirn sichtbar gemacht werden; Störungen in diesen Schichten macht die Neurologie heute mit für die Entstehung von neurodegenerativen Erkrankungen Alzheimer oder Multiple Sklerose verantwortlich.