Die PET (Positronen-Emissions-Tomographie) unterscheidet sich vom Prinzip her nicht von den anderen nuklearmedizinischen Verfahren (Szintigraphie, SPECT). Der Patient erhält auch hier eine radioaktive Substanz (Radiopharmakon) und wird nach einer bestimmten Anreicherungsphase mit dem PET-Scanner untersucht. Die Besonderheit der PET ergibt sich aus der Zerfallsart der verwendeten Radioisotope, den sogenannten „Positronenstrahlern“: Diese haben für die Messung und Bildgebung besonders günstige physikalische Eigenschaften, weshalb sie im Vergleich zu den anderen nuklearmedizinischen Verfahren eine höhere Ortsauflösung erreichen, wodurch bereits sehr kleine Läsionen im Organismus erfasst werden können.