Obrazowanie w medycynie nuklearnej umożliwia lekarzom wykonywanie zdjęć różnych narządów i tkanek poprzez wprowadzenie do organizmu niewielkiej ilości substancji radioaktywnej. Istnieją trzy różne typy kamer medycyny nuklearnej: kamera gamma, kamera do pozytonowej tomografii emisyjnej (PET) i kamera do komputerowej tomografii emisyjnej pojedynczego fotonu (SPECT). Kamera gamma umieszczona w metalowej obudowie jest w stanie wykryć radiofarmaceutyki w miejscu potencjalnej choroby i zdiagnozować problemy na poziomie komórkowym. Substancja radioaktywna jest zazwyczaj wprowadzana do organizmu doustnie lub przez wstrzyknięcie dożylne. Kamery medycyny nuklearnej mogą być używane do wykrywania stanów chorobowych, takich jak rak, choroby serca i płuc, choroby kości i choroby mózgu, takie jak choroba Alzheimera.
Kamera gamma sama w sobie nie emituje żadnego promieniowania, ale raczej odbiera promieniowanie radiofarmaceutyków wewnątrz organizmu w miejscu potencjalnej choroby. Kamera może być umieszczona nad lub pod stołem badawczym, a czasami znajduje się w okrągłej maszynie skanującej. Jest wtedy w stanie obracać i obrazować ciało po włożeniu pacjenta do urządzenia. Dzięki obrazowaniu ciała na poziomie komórkowym kamery medycyny nuklearnej są w stanie wykryć choroby i zaburzenia, zanim zdążą się rozprzestrzenić i pokazywać zewnętrzne oznaki fizyczne w tkankach i ogólnie w ciele. Komputer pobiera informacje z aparatu i pomaga w tworzeniu obrazów.
Emisyjna tomografia komputerowa pojedynczych fotonów to kolejna maszyna do obrazowania, która umożliwia lekarzom wykonywanie obrazów przedstawiających przepływ krwi do narządów i tkanek ciała. Pacjentowi podawana jest substancja znacznikowa emitująca promieniowanie gamma, a skaner wykonuje obrazy różnych części ciała i przesyła je do komputera, który ostatecznie dzieli przekroje na obrazy 3D. Skan SPECT jest zazwyczaj ograniczony do obrazowania obszarów, w których krew przepływa przez żyły. Jednym z głównych zadań skanowania SPECT jest sporządzenie wykresu i zobrazowanie przepływu krwi przez naczynia w mózgu.
Kolejną z linii kamer medycyny nuklearnej jest skan PET. Ten skan jest zwykle używany do wykrywania nowotworów i skutków zawału serca. Jest również w stanie zobrazować wszelkie anomalie w mózgu. Podobnie jak w przypadku innych procedur, podawana jest substancja znakująca, a pacjent proszony jest o położenie się na cienkim stole, który przesuwa się przez owalny otwór w środku urządzenia. Skaner PET posiada szereg pierścieni detekcyjnych, które są w stanie zobrazować emisje substancji znacznikowej wewnątrz ciała pacjenta.