شاخه‌ای از علم پزشکی است که با استفاده از مواد رادیو اکتیو به تصویربرداری از ارگانهای داخلی پرداخته و به تشخیص و درمان بیماریها کمک می کند. ویژگی پزشکی هسته‌ای در این است که توانایی ارائه دادن اطلاعات تصویری از فرایندها و عملکردهای متابولیکی در مقیاس سلولی و مولکولی بدن را دارد، در صورتی که دیگر مدالیته‌های تصویر برداری‌های پزشکی همانند CT-SCAN و MRI عموماً اطلاعات ساختاری و آناتومیکال ارائه می دهند. روش کار به این صورت است که ابتدا داروی مخصوص هر عضو با ماده رادیو اکتیو نشاندار شده و رادیوداروی اختصاصی تولید میگردد سپس به بیمار تزریق شده و در عضو مورد نظر تجمع می یابد، در این مرحله با استفاده از دستگاه گاما کمرا تصویر برداری از عضو مورد نظر صورت می گیرد. پرکاربردترین رادیوایزوتوپ در پزشکی هسته‌ای تکنزیوم (Tc-99m) است و از مدالیته‌های پر استفاده در پزشکی هسته‌ای می‌توان مقطع‌نگاری رایانه‌ای تک‌فوتونی (SPECT) را نام برد.