Η απεικόνιση πυρηνικής ιατρικής επιτρέπει στους γιατρούς να λαμβάνουν εικόνες από διάφορα όργανα και ιστούς εισάγοντας μια μικρή ποσότητα ραδιενεργού ουσίας στο σώμα. Υπάρχουν τρεις διαφορετικοί τύποι καμερών πυρηνικής ιατρικής: η κάμερα γάμμα, η κάμερα τομογραφίας εκπομπής ποζιτρονίων (PET) και η κάμερα υπολογιστικής τομογραφίας εκπομπής απλού φωτονίου (SPECT). Μια κάμερα γάμμα που στεγάζεται σε μεταλλικό περίβλημα είναι σε θέση να ανιχνεύει ραδιοφάρμακα στο σημείο της πιθανής ασθένειας και να διαγνώσει προβλήματα σε κυτταρικό επίπεδο. Η ραδιενεργή ουσία συνήθως εισάγεται στο σώμα από το στόμα ή με ενδοφλέβια ένεση. Οι κάμερες πυρηνικής ιατρικής μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τον εντοπισμό καταστάσεων όπως ο καρκίνος, οι καρδιακές και πνευμονικές παθήσεις, διαταραχές των οστών και εγκεφαλικές ασθένειες όπως το Αλτσχάιμερ.
Η κάμερα γάμμα δεν εκπέμπει καθόλου ακτινοβολία από μόνη της, αλλά συλλαμβάνει την ακτινοβολία από ραδιοφάρμακα μέσα στο σώμα στο σημείο της πιθανής ασθένειας. Η κάμερα μπορεί να βρίσκεται πάνω ή κάτω από το τραπέζι εξέτασης και μερικές φορές βρίσκεται μέσα σε μια στρογγυλή μηχανή σάρωσης. Στη συνέχεια, είναι σε θέση να περιστρέφει και να απεικονίζει το σώμα όταν ο ασθενής έχει εισαχθεί στο μηχάνημα. Με την απεικόνιση του σώματος σε κυτταρικό επίπεδο, οι κάμερες πυρηνικής ιατρικής είναι σε θέση να ανιχνεύουν ασθένειες και διαταραχές προτού έχουν την ευκαιρία να εξαπλωθούν και να εμφανίσουν εξωτερικά φυσικά σημάδια στον ιστό και στο σώμα γενικά. Ένας υπολογιστής πραγματοποιεί λήψη των πληροφοριών από την κάμερα και βοηθά στη δημιουργία των εικόνων.
Η υπολογιστική τομογραφία εκπομπής ενός φωτονίου είναι ένα άλλο μηχάνημα απεικόνισης που επιτρέπει στους γιατρούς να λαμβάνουν εικόνες που απεικονίζουν τη ροή του αίματος στα όργανα και τους ιστούς του σώματος. Μια ουσία ιχνηθέτη που εκπέμπει ακτίνες γάμμα δίνεται στον ασθενή και ο σαρωτής παίρνει εικόνες από διάφορα τμήματα του σώματος και τις στέλνει σε έναν υπολογιστή που τελικά τεμαχίζει τις διατομές σε τρισδιάστατες εικόνες. Η σάρωση SPECT συνήθως περιορίζεται σε περιοχές απεικόνισης όπου το αίμα ρέει μέσα από τις φλέβες. Μία από τις κύριες εργασίες ή η σάρωση SPECT είναι η απεικόνιση και η απεικόνιση της ροής του αίματος μέσω των αγγείων στον εγκέφαλο.
Μια άλλη στη σειρά καμερών πυρηνικής ιατρικής είναι η σάρωση PET. Αυτή η σάρωση χρησιμοποιείται συνήθως για τον έλεγχο για καρκίνους και τα αποτελέσματα μιας καρδιακής προσβολής. Είναι επίσης σε θέση να απεικονίσει τυχόν ανωμαλίες στον εγκέφαλο. Όπως και με τις άλλες διαδικασίες, χορηγείται μια ουσία ιχνηθέτη και ο ασθενής καλείται να ξαπλώσει σε ένα λεπτό τραπέζι που γλιστράει μέσα από μια οβάλ οπή στη μέση του μηχανήματος. Ο σαρωτής PET διαθέτει έναν αριθμό δακτυλίων ανιχνευτή που μπορούν να απεικονίσουν τις εκπομπές από την ουσία ιχνηθέτη μέσα στο σώμα του ασθενούς.