Nükleer tıp, insan hastalıklarını görüntülemek ve tedavi etmek için tıpta radyoaktif bileşiklerin incelenmesi ve kullanılmasıdır. 1920’lerin başında Georg Karl Von Hevesy tarafından ilk defa benimsenen “izleme ilkesi”ne dayanır. İzleme ilkesi, vücut tarafından izleyiciye herhangi bir farmakolojik tepki vermeyen çok az miktarda radyoizleyici kullanarak bileşiklerin “in-vivo” akıbetinin incelenmesidir. Bugün aynı prensip, hücresel metabolizma, DNA (deoksiribonükleik asit) proliferasyonu, organlarda kan akışı, organ fonksiyonu, reseptör ekspresyonu ve anormal fizyoloji gibi fizyolojinin birçok yönünü hassas görüntüleme cihazları aracılığıyla haricî olarak incelemek için kullanılmaktadır. Özellikle ileri metastatik kanser gibi yayılmış hastalıklarda hastaları radyonüklid tedavisi ile tedavi etmek için daha büyük miktarlarda radyonüklidler de uygulanır. Çünkü bu tedavi şekli, hastalığı vücudun herhangi bir yerinde tedavi etmek için anormal hücreleri hedef alma yeteneğine sahiptir. Nükleer tıp, fonksiyona dayanır. Bu nedenle “fonksiyonel görüntüleme” olarak adlandırılır. Radyolojide x-ışını görüntülemede olduğu gibi yalnızca vücudun bazı anormalliklere sahip olduğuna inanılan bir bölümünü görüntülemek yerine nükleer tıp taramaları genellikle radyoaktif bileşiğin tüm vücut dağılımını, sıklıkla vücuttaki radyoizleyicinin zamansal seyrini belirten bir dizi görüntü olarak gösterir.