Zabývá se diagnostikou a léčbou nemocí zavedením radioaktivních látek do těla pacienta. Nejčastěji používanými radioizotopy jsou jód, thalium a technecium. Hlavní zobrazovací technikou je gama kamera, která monitoruje radiaci vyzařovanou indikátorem zavedeným do těla (zobrazuje se na snímku).
Zobrazování PET taktéž spadá do oblasti nukleární medicíny. Technika spočívá ve vstříknutí radioaktivní, biologicky aktivní látky do těla pacienta. Vyzařovaná radiace je detekována a její pomocí se vytvoří multiplanární rekonstrukce. Zobrazování PET je často kombinováno se zobrazováním pomocí počítačové tomografie, známé pod zkratkou CT, a to pro větší přesnost diagnózy. Molekulární zobrazování je v tomto oboru prozatím na počátku, ale již úspěšně využívané.
