टोमोसिंथेसिस मैमोग्राफी में, जांच की जाने वाली स्तन को टोमोसिंथेसिस उपकरण की प्लेटों के बीच रखा जाता है। स्तन को स्थिर रखने के लिए संपीड़न (दबाव) लगाया जाता है, जिससे छवि की गुणवत्ता और रोगी का आराम दोनों अनुकूलित होते हैं। एक्स-रे ट्यूब स्तन के चारों ओर एक चाप में घूमता है, लगभग 7 सेकंड के भीतर छोटे कोणीय अंतरालों पर 11 से 15 कम-खुराक वाली एक्स-रे छवियां कैप्चर करता है। इन डिजिटल छवियों को बाद में विशेष सॉफ़्टवेयर का उपयोग करके संसाधित किया जाता है ताकि स्तन की 1 मिमी स्लाइस अंतराल के साथ उच्च-रिज़ॉल्यूशन, त्रि-आयामी (3D) पुनर्निर्माण किया जा सके।