Nükleer tıp yöntemle­rinde olduğu gibi PET’te de, çok küçük miktarlarda, radyoizotop denen radyoaktif maddeler kulla­nılır. PET’te görüntülenebilmesi için radyoizotop, GLİKOZ veya dokular tarafından etkin olarak kullanılan bir hormon gibi, taşıyıcı görevi gören bir maddeye eklenir. İzotop/taşıyıcı madde bileşimi, kan dolaşımına zerk edilir, vücudun görüntülenecek olan bölgesine ulaşır ve biyolojik olarak en etkin olan dokularda yoğunlaşır.

Bu görüntüleme tekniği, adını, diğer partiküllerle çarpışıp gama ışınları yayan radyoizo­topun ürettiği, pozitron partiküllerinden alır. Başınızın veya vücudu­nuzun etrafında bulunan geniş bir dedektör halka, gama ışınlarını toplar. Daha sonra bir bilgisayar, renk değişimleri kullanarak, bilgiyi, gerek yapının, gerekse yüksek ve düşük aktiviteye sahip bölgelerin detaylı bir görüntüsüne dönüştürür.

Başlangıçta, PET görüntü­leme, başlıca beyin ve kalp işlev­lerini incelemek üzere, araştırma amaçlı kullanılıyordu. PET görün­tüleme, büyük tıp merkezlerinde, hastalıkları teşhis ve tedavi etmede, gün geçtikçe daha fazla kullanıl­maya başlamıştır. Kanseri iyi huylu kitlelerden ayırt etmek, kardiyak egzersiz testleri uygulamak ve gizli enfeksiyon kaynaklarını tanım­lamak, uygulama alanlanndan bazılarıdır. Teknik, inme vakala­rından sonra beyin işlevinin harita­sını çıkarmada veya beyinle ilgili hastalık vakalarının incelenmesinde, yaygın olarak kullanılmaktadır.

Kullanılan radyoaktivite miktarı çok düşük olduğu için, PET görüntüleme çok az risk arz eder. Acı vermeyen bir yöntemdir, Bazı doktorlar, PET görüntülemenin yerini, vücuda radyoaktif madde zerk etmeyi gerektirmeyen ve daha basit bir yöntem olan, fonksi­yonel manyetik rezonans görün­tülemenin (bir önceki sayfaya bakınız) alacağına inanmaktadır.