O PET-CT pode ser altamente sugestivo de cancro do pulmão, mas não confirma se é ou não cancro do pulmão. No PET-CT, se for cancro do pulmão, o metabolismo das massas nos pulmões será significativamente mais elevado. Em particular, alguns gânglios linfáticos mediastinais, alguns dos quais não podem ser identificados na TC como metástases dos gânglios linfáticos decorrentes de cancro do pulmão ou gânglios linfáticos aumentados causados por inflamação benigna. O PET-CT pode identificar melhor se estes gânglios linfáticos mediastinais são metástases ou benignos, e o PET-CT pode também detectar melhor se existem metástases noutras partes do corpo, pelo que o PET-CT é principalmente utilizado para estadiamento clínico antes do tratamento e monitorização da recorrência e metástase do cancro do pulmão após o tratamento. Se desejar diagnosticar se se trata ou não de cancro do pulmão, é necessário submeter-se a uma ressecção cirúrgica ou biopsia por punção, fazer uma biopsia por broncoscopia e enviá-la à patologia para teste laboratorial antes de se poder fazer o diagnóstico final.