1981年に教育社（現・キョーイクソフト）より、同年東京大学教授を退官した竹内均を編集長に迎えて創刊された。米国の『ナショナルジオグラフィック』誌にアイデアを借りたもので、わかりやすい文章と、視覚に訴える鮮明なイラストが特徴で、類似誌の『日経サイエンス』（サイエンティフィック・アメリカン日本版）よりも幅広い読者層を対象としている。創刊号は1981年7月号で、当時の定価は800円。創刊号からの定期購読者には、非売品の「0号」が配布された。創刊当時の発行部数は40万部といわれ、その後の一般向け科学雑誌ブームの先駆けとなった。1997年、ニュートンの営業権は教育社から関連会社のニュートンプレス（旧・教育社出版サービス）に移管された。創刊から編集長を務めた竹内が2004年4月に死去し、翌年（2005年）から元宇宙航空研究開発機構宇宙科学研究本部教授の水谷仁が編集長に就任、2016年3月に退任した。日本の他、中国・台湾・韓国などで出版されている。2014年11月号で創刊400号を迎えた。
CTでは撮影台に垂直で体軸に平行な平面を再構成するが、一般にトモシンセシスでは撮影台に対して平行な平面の撮影を目的とする。X線管球とX線検出器が移動しながらX線の曝射を行い、得られた投影像を画像処理することで目的の画像を得るという点では、CTと共通である。CTでは、管球と検出器が対象物の周囲を最低でも180度回転しながら連続して投影像を取得しなければ画像再構成を行うことができない。 しかしデジタルトモシンセシスでは、例えば15～60度の限られた回転角度の間で、離散的に取得された少ない投影数（例えば7～51 view）からでも画像再構成を行うことが可能である。投影が対象物の全周をカバーしないため、近似計算と補間処理を経て画像再構成が行われ、再構成画像の被写界深度が狭くなるという欠点がある。しかし、CTよりも画像再構成に必要な投影数が少なくて済むことから、放射線による被曝やコストを低く抑えることが出来る。
トモシンセシスで用いられている画像再構成アルゴリズムは、逆ラドン変換に基づいた画像逆投影法という点で、CTで用いられている画像再構成アルゴリズムとよく似ている。狭い投影範囲と少ない投影数のため、画像再構成には予測近似アルゴリズムが用いられている。 フィルタ補正逆投影法と逐次近似法（期待値最大化）の両方の技術を用いて再構成を行う。逐次近似法と期待値最大化法を用いることで、CTで用いられているフィルタ補正逆投影法で要求される完全な投影データを必ずしも必要としない。一方で装置の性能にも依るが、一般にCTと比べて長い計算時間を必要とする。近年の装置ではGPUの進歩により数秒で再構成処理が完了できるようにより実用に供されている。
「ヴァージン・キラー」の項目のブラックリスト化はイギリスのウィキペディア利用者にとって思いもよらぬ結果をもたらした。ブラックリスト化の影響を受けたインターネットサービスプロバイダ(ISP)からウィキペディア英語版にアクセスするイギリスの読者は記事の内容が検閲されるという直接的な影響を受けたとはいえ、この検閲自体は回避可能だった。しかし、イギリス国内のISPを利用する全ての編集者が一時的にウィキペディアのすべての記事の編集ができなくなり、URLがブラックリストに載っている間はこれらのISPから匿名での編集も不可能になった。しかしIWFによればこれらは意図せぬ「巻き添え被害」だった。ウィキペディアはその方針上「読者が不愉快であったり侮辱と感じたり、度を過ごしていると思える」ものであってもコンテンツを検閲しないことをうたっている。あくまでそういった画像は、関連性が薄かったり明らかに悪戯である場合や、サーバーが置かれているフロリダ州の法律に照らして違法であるときに、不適切な編集として除去される。通常のインターネットユーザーは固有のIPアドレスを持っており、ウェブサイトはそれを把握している。しかし、ISP各社がCleanfeedの仕組みを通じてIWFのブラックリストを使用していたため、その影響を受けたISPを介したウィキペディアへのトラフィックはプロキシサーバーを経由するようになった。ウィキペディアは利用者が匿名状態でも記事を編集する事ができるようにしている。荒らしを行った利用者や何らかのルールを違反した利用者を選択的にブロックするのにもそのIPアドレスが使われる。しかしフィルタリングのためのプロキシによりユーザーを個別に把握することが不可能になったウィキペディアは、悪戯を防ぐため「イギリスに居住しているインターネット利用者の95%を占める大手ISP6社からの匿名での編集を全面的に禁止」せざるを得なかった。その影響はすぐに現れ、イギリスの登録利用者ほぼ全員が編集活動を再開する前にアカウントにかけられたIPの自動ブロックの解除を申請しなくてはならなくなった。そしてウィキペディアにアカウントを作成しない人間、つまりIPアドレスによる編集が不可能となった。ウィキペディアを動かしているソフトウェアであるメディアウィキはX-Forwarded-For(XFF)のヘッダを読み取ることができ、ウィキペディアが利用者のプロキシではないメインのIPアドレスを識別することができるようにするとともに、プロキシサーバーではなくクライアントのIPによって個別にプロキシユーザーのブロックを可能にしている（個々の利用者の行為でプロキシ全体をブロックする必要がない）。しかしこの仕組みを導入してX-Forwarded-Forの情報をウィキペディアに渡しているISPは存在せず、ウィキペディアで通常行われている利用者の識別とブロック機能が使えなくなった。個々の人や団体に割り当てられるものとされていたIPアドレスは、実際には何百万という人間と何千というアカウント作成済みの編集者に割り当てられていた。ウィキペディアのサーバーはその全てを自分のコンピュータのIPではなくプロキシのIPであるとみなした。フィルタリングするプロキシに接続をリダイレクトするボーダ・ゲートウェイ・プロトコルやその他のルーティング技術の誤使用により、一部のネットワークの利用者は一時的にウィキペディアのコンテンツを編集することもアクセスすることも一切できなくなった。こうして事態は自国民だけのはずがほぼ全世界に影響を及ぼしたパキスタンの事件を彷彿とさせるものとなった。