光学相干断层扫描（英文: Optical Coherence Tomography，简称OCT）是一种光学信号获取与处理的方式，它通过扫描振镜对光学散射介质如生物组织等进行扫描，获得分辨率可以达到微米级的三维图像。光学相干断层扫描技术利用了光的干涉原理，通常采用近红外光进行拍照，选取较长光线的波长可以穿过扫描介质一定的深度，产生拥有微米级分辨率的活体组织形态图像。商业光学相干断层扫描系统有多种应用，包括艺术品保存和诊断设备，以及眼科中获取视网膜的细节图像等。
光学相干断层扫描可以获得透明或者不透明物质的表面以及次表面图像，通过组织对光线的反射来提供截面图像。由于采用了波长很短的光波作为探测手段，它可以达到很高的分辨率。主要优点有不需要制备样品、无离子辐射、可对活体组织成像、分辨率可达微米级、对组织形态迅速和直接成像等。
眼科的应用：OCT是一种新的光学诊断技术，可进行活体眼组织显微镜结构的非接触式和非侵入性断层成像，其轴向分辨率可达10um ,穿透深度几乎不受眼透明屈光介质的限制，可观察眼前节和眼后节的形态结构，在眼内疾病尤其是视网膜疾病的诊断。
病理科的应用：OCT在高密度数据存储中可实现多层光学存储和高探测灵敏度，其中最重要的应用之一是探测人体软组织的早期癌变，OCT依据癌变组织与健康组织不同的光谱特性和结构，得到组织清晰的像，通过计算机信号处理实时而准确地进行诊断。
非医学领域的应用：随着 OCT 技术的发展，它的应用也在向其他领域推进，如测量位移传感器、薄底片的厚度以及其他可以转换成位移的被测物，测量高散射聚合物分子的残余孔隙、纤维构造和结构的完整性，测量材料的镀层，以及对复合材料和陶瓷材料进行无损伤的检测等。
上图是典型的单点光学相干断层扫描的光学设备，扫描照射在样品上的光束可以以微米级的分辨率和无损的方式重建样品的截面图，深度最深可达3mm。
