工业X射线CT扫描（X-CT）设备主要由放射源和探测器两部分组成。仪器基本工作原理是：利用射线穿透物体，收集由于物体的吸收而衰减了的射线强度。CT扫描的穿透数据是由多个不同角度的测量数据汇总而得来的，各角度的数据是通过计算机采用图像重建的方法收集而来。图像重建功能根据所收集的数据建立物体的CT横断面扫描图像。
X-CT对岩心分析的基本原理是：透过物体后的X射线的强度与该物体的密度有关，当光子量为I0的X射线光通过任何一个具有线性衰减系数μ的体积元时光子量变为I，这个过程遵循Beer定率：
煤储层精细定量表征与综合评价模型
公式（5.1）中，I0为原始X射线强度，I为透过物体的X射线强度，μ为X射线的衰竭系数（特定的物质的衰竭系数是一定的），h是物体厚度。
通过一系列的X射线检测器就可以检测来自物体周围不同角度的X射线强度，然后再对这一系列的X射线资料进行处理即可得到由不同像素组成的CT图像。图像质量取决于图像的制式。
为了便于CT图像间直接进行比较，定义CT值（H）为物体相对于水的衰减系数μ：
煤储层精细定量表征与综合评价模型
式中：CT是以HU单位表示的CT数；μT和μ水分别为目标物体和水的衰减系数。当μT＝μ水，水的CT值为0HU；当μT＝μ空气＝0（μ空气为空气的衰减系数）时，空气的CT值为-1000HU。水和空气的CT值不受射线能量的影响，因此它们为CT标尺上的固定点。一般CT值的范围是在-1024HU至＋3071HU之间，可获得4096（212）个不同的CT值，即每个像素由12位数据表示。
通过对扫描图像的像素数或CT数进行分析，即可获得岩石中各种物质组成和孔裂隙的基本信息，用于对目标进行深入的精细描述和定量研究。