光学相干断层扫描（OCT）系统的最大商业应用领域一直集中在临床领域，尤其是眼科领域。众多眼科设备公司都销售这种系统。美国、欧洲和日本的大多数眼科诊所都配备了 OCT 系统，而约有一半的验光诊所也拥有该系统。

眼科学：
       光学相干断层扫描（OCT）技术于 20 世纪 90 年代末首次问世，如今已成为眼科许多疾病的常规诊断手段。该技术能够识别出多个层次，包括神经纤维层、神经节细胞层、视杆和视锥细胞层、视网膜色素上皮层以及其他层次。图像中心的凹陷处是黄斑区，这里视锥细胞的浓度最高，能够产生色觉。图像左侧较大的孔洞是视神经和血管进入眼睛的地方。
        OCT 可用于诊断大多数视网膜病变和疾病。OCT 图像会显示出视网膜孔洞和脱离情况。糖尿病性视网膜病变、糖尿病性水肿、黄斑变性以及青光眼等疾病都可以通过该技术进行诊断。

血管成像：
       OCT 用于对血管内部进行成像，主要是心脏周围的动脉。与眼科系统不同，后者可以非侵入性地运行，而血管内 OCT 则是通过从腿部插入一根光纤成像探头，经由导管到达心脏来实现的。一束光向侧面投射，从导管鞘中伸出，以获取穿透血管壁的 A 线。光纤探头旋转以生成圆形的 B 扫描，而不是矩形的，因为探头完成一个完整的圆周运动。通过将探头拉回血管中获取旋转的 B 扫描图像，可以得到三维体积图像；这种扫描配置被称为螺旋扫描，因为 OCT 光束在旋转和收缩过程中呈现出螺旋路径。
       血管内 OCT 可以成像斑块，并有助于确定它们是否稳定或是否可能破裂并引发心脏病发作或中风。OCT 还可用于放置支架，并确认支架是否正确展开。它也可能用于在支架植入一段时间后对其进行跟踪检查。

其他临床应用
      光学相干断层扫描技术在其他临床领域也有应用，包括牙科、皮肤科、病理学和手术过程中。在牙科领域，其目标是用红外光取代 X 光，从而消除与电离辐射相关的健康隐患。与 X 光相比，OCT 能提供更清晰的软组织图像，比如牙龈的图像。在皮肤科领域，其目标包括能够深入皮肤以帮助诊断诸如黑色素瘤之类的临床病症，或者评估烧伤的严重程度，从而确定所需的治疗方案。