將放射性藥物引入體內后，以臟器內、外或正常組織與病變之間對放射性藥物攝取的差別為基礎，利用顯像儀器獲得臟器或病變的影像。常用的顯像儀器為γ照相機和發射型計算機斷層照相機（ ECT ），后者又分為正電子類型的 PECT 和單光子類型的SPECT。按顯像的方式分為靜態和動態顯像兩種。由于病變部位攝取放射性藥物的量和速度與它們的血流量、功能狀態、代謝率或受體密度等密切相關，因此所得影像不僅可以顯示它們的位置和形態 ，更重要的是可以反映它們的上述種種狀況（可以統稱為功能狀況），故實為一種功能性顯像。眾所周知，絕大多數疾病的早期，在形態結構發生變化之前，上述功能狀態已有改變，因此放射性核素顯像常常能比以顯示形態結構為主的 XCT 、MRI 、超聲檢查等較早地發現和診斷很多疾病。但它的空間分辨率不如上述其他醫學影像方法，清晰度較差，應根據需要適當選擇或聯合應用各種顯像方法。