A Nukleáris Medicinában a beadott izotópnak köszönhetően készíthetünk felvételeket a szervezet belsejéből. Az izotóp egy olyan radioaktív anyag, mely instabil és bizonyos fajtájú sugárzás leadására képes. Az orvos úgy választja meg a használt izotópot, hogy az leginkább a vizsgálandó szervben, szövetben dúsuljon.
A pozitron az elektron antirészecskéje. Amikor egy pozitron és egy elektron találkozik, akkor mindkét anyagi részecske megsemmisül, és két nagyenergiájú foton sugárzódik ki egymással ellentétes irányban. A PET berendezés ezeknek a fotonoknak a számát méri.
A Nukleáris Medicina radioaktív izotópok sugárzását használja fel a különböző betegségek diagnosztizálására illetve kezelésére. Míg a Radiológiai valamilyen külső energia (pl.: röntgensugár) segítségével vizsgálja az emberi testet, a Nukleáris Medicinában használt izotópok a test belsejében bizonyos helyeken dúsulnak, energiát adnak le sugárzás formájában, amit detektálva jön létre a kép.