核医学影像技术与其他影像诊断技术不同的是，核医学影像是把被称为疾病"探针"的微量显像药物引入体内，用高新技术在体外探查"探针"在人体内或靶器官内的动态和/或静态分布状况。这些"探针"具有与人体内天然的新陈代谢物质相同的生理生化特征，借以可了解人体器官的功能、生理生化、代谢与基因表达等方面的变化。绝大多数疾病在病程的早期仅有功能（包括血流、代谢、受体与基因表达）方面的改变，有的疾病经过临床治疗后，病变局部结构上的变化恢复正常，但体内组织器官的功能与代谢上的损伤仍然存在，此时X平片、超声、CT和MRI检查常为阴性结果，而核医学影像就可以为疾病的诊断，特别是疾病的早期定性诊断和及时的疗效判断提供重要的诊断信息。

核医学的成像取决于脏器或组织的血流、细胞功能、细胞数量、代谢活跃程度和排泄引流等因素，是一种功能代谢显像。而CT、MR、B超等检查主要是通过显示脏器或组织的解剖形态学的变化，尽管分辨率很高，但显示功能代谢的变化不如核医学检查。