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La tomografía de coherencia óptica (TCO) es una técnica de imagen tomográfica óptica, no invasiva e interferométrica, que ofrece una penetración de milímetros (aproximadamente2-3 mm en el tejido o material de que se trate) con resolución axial y lateral de escala micrométrica. La técnica fue demostrada por primera vez en 1991 con una resolución axial de~30µm. En 2001 la TCO alcanzó una resolución submicrométrica debido a la introducción de fuentes de luz de banda amplia (fuentes que emiten longitudes de onda sobre un rango de~100 nm). Ahora la TCO es una técnica de imagen ampliamente aceptada, especialmente en oftalmología, otras aplicaciones biomédicas, y la conservación de obras de arte.

La luz enun sistema de TCO es dividida en dos rayos: un rayo de muestra (que contiene el objeto de interés) y un rayo de referencia (usualmente un espejo). La combinación de la luzreflejada del rayo de muestra y la luz del rayo de la referencia da lugar a un patrón de interferencia, pero solamente si la luz de ambos rayos ha viajado la "misma" distancia óptica("misma" significa una diferencia de menos de una longitud de coherencia). La TCO es especialmente útil en oftalmología, dada la facilidad con que la luz alcanza las estructurasoculares en las cámaras anterior y posterior. La ventaja en su aplicación en oftalmología es que la luz incide de forma directa sobre el tejido, sin la necesidad de utilizar untransductor. Para ello se precisa un medio óptico suficientemente transparente que permita obtener una señal detectable. Las imágenes tomográficas obtenidas permiten el diagnóstico deenfermedades difíciles de identificar oftalmoscópicamente, pero, además, la capacidad de explorar varias veces la misma zona de la retina hace posible su monitorización.