Positronemisjonstomografi (PET) er i motsetning basert på positronemitterende nuklider. Positronet er elektronets antipartikkel. Når et positron kolliderer med et elektron i vevet oppstår en spesiell fotonstråling som registreres med en PET-skanner. Sammenlignet med konvensjonell nukleærmedisin er PET en meget kostbar metode, fordi de fleste radiofarmaka er svært kortvarig og må produseres på nytt hver dag. Fordelene av PET er den høye oppløsningen på få millimeter og at det er mulig å merke små molekyler med positronemitter uten at de taper sine vanlige biokjemiske egenskaper.