光學相干斷層掃描（英文: Optical Coherence Tomography，簡稱OCT）是一種光學信號獲取與處理的方式，它通過掃描振鏡對光學散射介質如生物組織等進行掃描，獲得分辨率可以達到微米級的三維圖像。光學相干斷層掃描技術利用了光的干涉原理，通常采用近紅外光進行拍照，選取較長光線的波長可以穿過掃描介質一定的深度，產生擁有微米級分辨率的活體組織形態圖像。商業光學相干斷層掃描系統有多種應用，包括藝術品保存和診斷設備，以及眼科中獲取視網膜的細節圖像等。
光學相干斷層掃描可以獲得透明或者不透明物質的表面以及次表面圖像，通過組織對光線的反射來提供截面圖像。由于采用了波長很短的光波作為探測手段，它可以達到很高的分辨率。主要優點有不需要制備樣品、無離子輻射、可對活體組織成像、分辨率可達微米級、對組織形態迅速和直接成像等。
眼科的應用：OCT是一種新的光學診斷技術，可進行活體眼組織顯微鏡結構的非接觸式和非侵入性斷層成像，其軸向分辨率可達10um ,穿透深度幾乎不受眼透明屈光介質的限制，可觀察眼前節和眼后節的形態結構，在眼內疾病尤其是視網膜疾病的診斷。
病理科的應用：OCT在高密度數據存儲中可實現多層光學存儲和高探測靈敏度，其中最重要的應用之一是探測人體軟組織的早期癌變，OCT依據癌變組織與健康組織不同的光譜特性和結構，得到組織清晰的像，通過計算機信號處理實時而準確地進行診斷。
非醫學領域的應用：隨著 OCT 技術的發展，它的應用也在向其他領域推進，如測量位移傳感器、薄底片的厚度以及其他可以轉換成位移的被測物，測量高散射聚合物分子的殘余孔隙、纖維構造和結構的完整性，測量材料的鍍層，以及對復合材料和陶瓷材料進行無損傷的檢測等。
上圖是典型的單點光學相干斷層掃描的光學設備，掃描照射在樣品上的光束可以以微米級的分辨率和無損的方式重建樣品的截面圖，深度最深可達3mm。
