OCT技術最重要的應用之一是探測人體軟組織的早期癌變。癌癥的早期診斷是挽救病人生命的關鍵，唯一確定的診斷方法是通過活組織檢查，問題是需要花費一定的診斷時間，且給出的結論與分析人員的經驗等主觀因素有很大關系，準確測定癌變區的邊界就更加困難。OCT則依據癌變組織具有與健康組織不同的光譜特性和結構，得到組織清晰的像，由此實時而準確地進行診斷。因為采用了計算機進行信號處理，所得結果與操作人員的主觀因素無關。另外，OCT技術將成為對皮下組織病變進行實時診斷而無需活組織檢查的一種權威方法，但在此之前還需要更多的臨床試驗揭示其優點及待解決的問題。