核医学是利用放射性核素，也就是利用它们发射出的各种射线，来诊断和治疗疾病的一门医学分支。在诊断方面又分为体内和体外两方面；体外诊断即放射免疫分析技术，人生病时体内的一些微量成分会发生变化，我们利用这种技术就可以测得这些微小的变化，协助临床医生诊断和治疗疾病，使用这种技术时放射性核素是不进入病人体内的；体内诊断即放射性核素造影或核医学影像检查（ECT），是利用放射性核素标记的显像剂在正常与异常生理情况下，在人体内的分布的不同来作出诊断的，做这种检查时病人要注射显像剂到体内，再用专门的仪器来彩集放射性核素发射出的射线，拍出照片，作出诊断。核医学显象每次给病人的辐射量（即病人的照光量）均为相当于或少于常用的X光检查，因此非常安全。利用放射性核素来治疗疾病的原理与显像相似，即利用浓聚在病变部位的放射性药物所发射出的射线来消灭那些病变的细胞，从而达到治疗疾病的目的。
核医学检查能了解心脏、肾脏、肝脏、胆囊、甲状腺等主要脏器的功能；能了解心肌、脑、肺等脏器的血流灌注；能了解和判定肿瘤的存在以及淋巴转移和骨转移等等一切有关脏器与组织的功能、血流和代谢。做不同的检查，了解的功能代谢目的不同使用的放射性药物品种不同，种类非常多；而标记的放射性核素常常就非常少的几种。