Nuklearmedizin ist die Anwendung von kurzlebigen, schwach radioaktiven Substanzen, die es erlauben, krankhafte Prozesse in verschiedenen Teilen des Körpers nachzuweisen und zu behandeln. Die Substanzen werden so gewählt, dass sie in die Stoffwechselwege eingeschleust werden (Einspritzen in die Vene oder Haut, Einatmen oder Verschlucken), um dadurch Störungen zu entdecken. Es können z.B. markierte Phosphatverbindungen oder Traubenzucker sein, die für die Untersuchung von Knochen oder bei der Suche nach einem Tumor eingesetzt werden. Auf diese Weise können Gehirn, Knochen, Schilddrüse, Herz, Nieren, Lymphsystem und viele andere Organe untersucht werden. Hierbei werden sehr kleine Substanzmengen (meistens weniger als ein Millionstel Gramm) verwendet, was eine fast komplette Ausschaltung von Nebenwirkungen und Allergien sowie eine Minimierung der Strahlenexposition gewährleistet.