Promieniowanie medycyny nuklearnej jest wykorzystywane podczas procesu obrazowania jądrowego, aby pomóc lekarzom wykryć stany biologiczne. Technicy wstrzykują niewielkie ilości promieniowania do krwiobiegu i używają specjalnych kamer do wykrywania nieprawidłowości. W większości przypadków stosowanie promieniowania w ten sposób stwarza niewielkie ryzyko, jednak występują kumulujące się skutki wynikające z powtarzających się narażeń. Kobiety w ciąży lub karmiące piersią również narażone są na komplikacje związane z nienarodzonymi dziećmi lub problemy zdrowotne związane z karmieniem dzieci mlekiem matki. Inne stwarzane zagrożenia obejmują alergie, zagrożenia zawodowe, usuwanie odpadów i potencjalne cele szans dla terrorystów.
Dawki stosowane podczas procedury obrazowania są niewielkie, a badania z 2011 r. nie wykazały jeszcze długofalowych efektów. Pacjenci poddawani powtórnym zabiegom są jednak bardziej narażeni na zachorowanie na raka i inne problemy zdrowotne związane z wielokrotnym narażeniem na promieniowanie medycyny nuklearnej. Dzieje się tak, ponieważ promieniowanie gromadzi się w ciele i narasta z czasem. Przyszłe matki i kobiety karmiące piersią są narażone na komplikacje związane z ciążą lub przeniesieniem promieniowania na swoje dzieci poprzez mleko. Ze względu na takie ryzyko, lekarze często nie stosują procedur obrazowania, które polegają na napromienianiu kobiet w ciąży i karmiących swoje dzieci piersią.
Reakcje alergiczne nie są powszechnie związane z promieniowaniem medycyny nuklearnej, ale występują. Często alergia jest łagodna i powoduje jedynie minimalny dyskomfort, chociaż w niektórych przypadkach organizm pacjenta może reagować bardzo energicznie na promieniowanie. Wcześniejsze reakcje, zarówno łagodne, jak i ciężkie, należy zgłosić lekarzowi przed poddaniem się jakimkolwiek procedurom obrazowania z użyciem promieniowania.
Z drugiej strony zagrożenia zawodowe związane z promieniowaniem medycyny nuklearnej stwarzają większe ryzyko z powodu wielokrotnego narażenia. Administratorzy egzaminów mają zwiększone ryzyko zachorowania na zaćmę, raka lub komplikacje związane z ciążą. Technolodzy mogą jednak zmniejszyć to ryzyko, przestrzegając odpowiednich procedur bezpieczeństwa i nosząc odpowiedni sprzęt ochronny.
Przechowywanie odpadów radioaktywnych prawdopodobnie stwarza najpilniejsze zagrożenia związane z promieniowaniem medycyny nuklearnej. Ze składowaniem odpadów promieniotwórczych wiążą się dwa główne zagrożenia: bezpieczeństwo i brak stałych składowisk. Od 2011 r. w Stanach Zjednoczonych brakuje stałych obiektów do przechowywania odpadów nuklearnych, a tym samym przechowuje materiał w tymczasowych lokalizacjach, w których ludzie nie są na nie narażeni. Takie obiekty, wraz z obiektami medycznymi, które wykorzystują medycynę nuklearną, mogą potencjalnie służyć jako cele dla terrorystów poszukujących materiałów nuklearnych lub wykorzystywać sam obiekt jako miejsce bombardowania do rozprzestrzeniania promieniowania nuklearnego. Obiekty mogą zapobiegać takim scenariuszom, przestrzegając odpowiednich procedur bezpieczeństwa i odpowiednio śledząc składowane odpady promieniotwórcze.