Sprzęt medycyny nuklearnej wykorzystuje zaawansowaną technologię jądrową do diagnostyki obrazowania medycznego i leczenia chorób. Różne typy sprzętu medycyny nuklearnej są przeznaczone do stosowania w połączeniu z określonymi radioizotopami do różnych celów obrazowania. Wyspecjalizowane czujniki działają jak kamery do wykrywania i śledzenia promieniowania emitowanego przez niewielkie ilości radioizotopów lub radionuklidów w barwnikach medycznych. Radiografia opierała się na sprzęcie rentgenowskim przez dziesięciolecia, zanim postęp w technologii umożliwił opracowanie wielu wysoce wyrafinowanych metod obrazowania jądrowego. Aparatura do obrazowania medycyny nuklearnej pozwala na znacznie wcześniejsze wykrycie problemów medycznych, ponieważ obrazy te są w stanie pokazać zmiany w funkcjonowaniu metabolicznym wraz ze zmianami w strukturze.
Specjalistyczny sprzęt medycyny nuklearnej służy do scyntygrafii jądrowej — diagnostycznego obrazowania kości i tkanek miękkich. Kamera scyntygraficzna lub kamera gamma wykrywa promienie gamma emitowane przez radionuklidy. Radionuklidy są łączone z lekami w celu stworzenia radiofarmaceutyków, formułowanych w celu ukierunkowania na określone narządy lub tkankę kostną. Scyntygrafia jądrowa wykrywa nieprawidłowości metaboliczne, ponieważ chore lub uszkodzone tkanki gromadzą radiofarmaceutyki w inny sposób niż normalna tkanka, dostarczając obrazów diagnostycznych wskazujących na problemy medyczne. Komputer przetwarza dane zebrane przez kamerę gamma na obrazy.
Tomografia komputerowa z emisją pojedynczych fotonów (SPECT) wykorzystuje kamerę gamma, która obraca się wokół określonego narządu, na który kierowane są radiofarmaceutyki. Ten sprzęt medycyny nuklearnej jest używany w połączeniu z emiterem gamma, który ma stosunkowo długi okres półtrwania, aby pokazać, jak krew przepływa do tkanek i narządów. Zamiast wchłaniania do tkanek i narządów, radiofarmaceutyki pozostają w krwiobiegu. Zaawansowane programy komputerowe przekształcają dane gromadzone przez kamerę gamma na obrazy. Komputer łączy serie dwuwymiarowych przekrojów w trójwymiarowy obraz badanego organu.
Sprzęt do pozytonowej tomografii emisyjnej (PET) tworzy również trójwymiarowy obraz tkanek lub narządów w ciele. Radiofarmaceutyki koncentrują się w skanowanej tkance lub narządzie, powodując emisję pary fotonów gamma. Sprzęt do wykrywania przetwarza emisje na światło, a następnie na sygnały elektryczne, które są przetwarzane na obrazy przez komputer. Stół, na którym stoi pacjent, porusza się, a proces powtarza się, tworząc serię obrazów. Akceleratory cząstek wytwarzają radioizotopy o bardzo krótkim okresie półtrwania do wykorzystania w skanach PET, więc to jądrowe urządzenie medyczne musi znajdować się w pobliżu akceleratora.
Stomatologia wykorzystuje również sprzęt medycyny nuklearnej do obrazowania. Zdrowie zębów, kości szczęk i tkanek jest analizowane za pomocą radiogramów stomatologicznych. Obrazy te są wytwarzane za pomocą promieni rentgenowskich i rejestrowane na kliszy lub czujniku elektronicznym umieszczanym w ustach pacjenta. Panoramiczny widok całej jamy ustnej wykorzystuje zewnętrznie umieszczoną folię lub czujniki. Wykorzystanie tomografii komputerowej (CT) do obrazowania stomatologicznego rośnie wraz z rozwojem sprzętu medycyny nuklearnej.
Weterynaria wykorzystuje sprzęt medycyny nuklearnej wyprodukowany specjalnie dla zwierząt. Do celów obrazowania dostępny jest specjalnie zaprojektowany sprzęt dla małych zwierząt i zwierząt gospodarskich. Tomografy komputerowe dużych zwierząt są budowane tak, aby pomieścić zwierzęta ważące do tony. Scyntygrafię jądrową stosuje się również u zwierząt do wykrywania uszkodzeń kości i więzadeł lub oceny funkcjonowania mózgu, wątroby lub innych narządów. Podobnie jak w przypadku ludzi, kamera gamma i wstrzykiwane radioizotopy są używane do oglądania kości i narządów wewnętrznych.