Nükleer Tıp uygulamalarında radyoaktif maddeler (radyonüklidler), ilgili organ ya da dokunun fonksiyonuna girecek bazı özel ilaçlarla (farmasötikler) bağlanır ve genellikle damar yolu veya ağız yoluyla insan vücuduna verilir. "Radyofarmasötik" adı verilen bu bileşikler her organ ya da sistem için özeldir. Tanısal olarak kullanıldıklarında, vücutta fonksiyonuna girdikleri organ veya dokudan "gama ışını" yayarlar. Bu ışınlar radyoaktif maddelerle işaretli molekülün vücut içinde ne zaman, nerede, ne düzeyde bulunduğunu tespit eden "gama kamera" denilen cihazlarla algılanarak görüntüye çevrilir. İlgili organın fonksiyonunun değerlendirilmesine olanak sağlar. Bu fonksiyon sayısal olarak da kayıt edilebilmekte ve zaman içinde tekrarlandığında karşılaştırılabilir değerler vermektedir. Gama kameralar ile elde edilen fonksiyonel görüntülemeye "sintigrafi" adı verilir; tiroid sintigrafisi, kemik sintigrafisi, böbrek sintigrafisi, kalp sintigrafisi, mide sintigrafisi, akciğer sintigrafisi, gibi...