Khác với các phương pháp chẩn đoán hình ảnh cấu trúc, giải phẫu như chụp cắt lớp vi tính hay cộng hưởng từ, PET ghi lại hình ảnh định tính vàđịnh lượng quá trình sinh - bệnh lý và chuyển hoá của các bệnh lý thông qua dược chất phóng xạđược đánh dấu.