Noventa por cento das aplicações clínicas do PET-CT são para o diagnóstico tumoral, diagnóstico diferencial, ou para orientar biópsias de punção clínica, ou para dar o estadiamento clínico adequado dos tumores, ou para encontrar a série primária de tumores para aplicações clínicas. Assim, actualmente, muitas lesões que são difíceis de diagnosticar através de métodos de exame convencionais, tais como ultra-sons, TAC ou ressonância magnética, dependem do PET-CT para o exame. O PET-CT pode fornecer um significado e um valor muito eficazes para o diagnóstico diferencial de tumores. Hoje em dia, o agente de imagem 18F-FDG é utilizado rotineiramente. Mesmo uma série de agentes de imagem com rótulo de carbono-11 (11C-CHO) ou metionina (11C-MET) podem ser utilizados para diagnosticar e diferenciar o diagnóstico de tumores para diferentes tumores, proporcionando um diagnóstico muito bom dos tumores.