Πρόκειται ουσιαστικά για την εξέλιξη της ψηφιακής μαστογραφίας, η οποία δίνει τη δυνατότητα τρισδιάστατης απεικόνισης (3D). Η τεχνική, όσον αφορά στην τοποθέτηση του μαστού και στην πίεση που ασκείται, είναι παρόμοια με αυτήν της ψηφιακής μαστογραφίας, αλλά σε αντίθεση με αυτήν, στην τομοσύνθεση η κατασκευή της λυχνίας προσφέρει τη δυνατότητα κίνησης σε διαφορετικά επίπεδα, λαμβάνοντας δεκάδες διαφορετικές εικόνες και κατατέμνοντας το παρέγχυμα του μαστού σε τομές χιλιοστών με πολύ χαμηλή δόση ακτινοβολίας. Στη συνέχεια, το σύνολο των ψηφιακών αυτών τομών ανακατασκευάζεται σε τομογραφικές τομές καλύπτοντας όλο το πάχος του μαστού. Η τεχνική της τομοσύνθεσης προσφέρει περισσότερο αναλυτική απεικόνιση και η εφαρμογή της στην κλινική πράξη έχει αποδειχθεί ότι αυξάνει την διαγνωστική ακρίβεια και ειδικότητα της μεθόδου, ιδίως σε γυναίκες με πυκνούς μαστούς. Επιπλέον κρίνεται εξίσου σημαντική και για την παρακολούθηση γυναικών με προηγηθείσα χειρουργική επέμβαση για κακοήθεια μαστού.