A medicina nuclear é um ramo da medicina que utiliza radionuclídeos, ou seja, os vários tipos de radiação que emitem, para diagnosticar e tratar doenças. O diagnóstico in vitro é a técnica de radioimunoensaio, que é utilizada para medir as alterações nos componentes vestigiais do corpo quando uma pessoa está doente, e para assistir os clínicos no diagnóstico e tratamento de doenças. O diagnóstico in vivo, ou seja, a imagiologia por radionuclídeos ou a medicina nuclear (ECT), utiliza a diferença na distribuição de agentes de imagem marcados com radionuclídeos no corpo humano em condições fisiológicas normais e anormais para fazer um diagnóstico. A quantidade de radiação dada ao paciente de cada vez (ou seja, a quantidade de luz dada ao paciente) é igual ou inferior à de um exame de raios X comum, pelo que é muito segura. Os radionuclídeos são utilizados para tratar doenças de forma semelhante à imagiologia, ou seja, a radiação emitida pelo fármaco radioactivo concentrado na área da lesão é utilizada para destruir as células doentes e, assim, para tratar a doença. O exame de medicina nuclear pode compreender a função dos principais órgãos como o coração, rim, fígado, vesícula biliar, glândula tiróide, etc.; pode compreender a perfusão sanguínea do músculo cardíaco, cérebro, pulmão e outros órgãos; pode compreender e determinar a existência de metástases tumorais e linfáticas e metástases ósseas, etc. Todas as funções, fluxo sanguíneo e metabolismo de órgãos e tecidos. São feitos diferentes testes para compreender diferentes propósitos funcionais e metabólicos usando diferentes tipos de radionuclídeos radiofarmacêuticos, e muitas vezes há muito poucos tipos de radionuclídeos rotulados.