使用螺旋扫描模式进行全身动脉及静脉树快速且无创成像的计算机断层显像（CT）技术。
通常需要静脉注射含碘非离子型对比剂，在注射对比剂后的特定时间点对包括头颈部、胸部（心肺血管）、腹部、盆腔、四肢等血管进行CT影像采集。
1990年螺旋CT发明并应用于临床实践，使得CT血管成像成为可能。1992年11月最早关于CTA应用的文章发表于美国《放射学》（Radiology）杂志，之后整个20世纪90年代CTA主要应用于颅外颈动脉、大脑动脉环（Willis环）、胸主动脉、肺动脉、腹主动脉和肾动脉的成像。1998年具备4排探测器且转速为0.5秒/圈的多排螺旋CT投入临床应用，冠脉CTA成像逐步开展。21世纪20年代，多排螺旋CT向着更宽、更快的方向发展，多排螺旋CT具备了320排探测器、机架转速达到0.27秒/圈，甚至出现双X线球管的双源CT、能够采集不同能级射线的“三明治”样双层探测器CT，使得最具挑战性的冠脉CTA成为临床常规检查。
冠脉CTA检查需要外周静脉注射含碘非离子型对比剂，故需要排除患者的对比剂使用禁忌证。静脉注射对比剂后，于冠状动脉内对比剂浓度最高的时间点进行CT影像采集，图像采集时使用心电门控技术（包括回顾性心电门控和前瞻性心电门控），采集时间一至数秒不等，最终得到心动周期内某个时相的冠状动脉薄层影像（层厚＜1毫米），通过多平面重组（MPR）、曲面重组（CPR）、最大密度投影（MIP）、容积重现（VR）等三维重建技术显示冠状动脉（见图），评估冠状动脉病变（如粥样硬化、先天畸形、血管炎等），同时还能对心脏结构（如瓣膜、心肌、腱索）进行形态学评价。基于冠脉CTA影像的冠状动脉血流储备分数（FFR）测量使得对冠脉血流功能学评估成为可能。冠脉CTA可用于有冠心病症状患者或冠心病高危患者的冠脉评估、非心脏外科手术前冠心病风险评估、冠脉血运重建（PCI或CABG）术后随访、心脏结构和功能的评估（先天性心脏病、心脏肿瘤、瓣膜、心包及大血管疾患）。
冠脉CTA作为一项无创的冠脉疾病检查方法也有其自身的局限性。冠脉CTA采集时必须使用心电门控，当患者心律不齐或是心率过快时无法完成采集。冠脉CTA成像时要求患者屏气，不能进行屏气配合的患者无法完成采集。此外，对比剂使用有禁忌证的患者不宜进行冠脉CTA成像。冠脉CTA检查会产生电离辐射，例如目前临床常用的前瞻性心电门控冠脉CTA成像的有效辐射剂量为1～3mSv，回顾性心电门控冠脉CTA成像的辐射剂量更大。由于CT空间分辨率、时间分辨率和CT成像的固有特点（如部分容积效应），冠脉CTA诊断冠心病具有一定的假阳性和假阴性，无法评估冠脉细小分支病变。
随着多排螺旋CT技术的不断进步，针对临床急诊常见的“胸痛”主诉，产生了用于评估急性“胸痛”三联征（triple-rule-out）CTA成像，即单次注射对比剂、单次CTA扫描同时完成冠状动脉、胸主动脉和肺动脉的成像，对急性冠状动脉综合征、主动脉夹层、急性肺动脉栓塞等三项危及患者生命的胸部血管急重症进行鉴别诊断。
CTA技术已经成为一项重要的临床技术，在人体各部位血管疾病的诊断和临床处理中扮演着重要角色。CT采集和影像后处理技术正发生着巨大创新和重大发现，这种发展趋势必将推动CTA的技术进步，从而更有效的预测心血管疾病的临床意义，推动心血管疾病的有效管理。