正电子发射断层扫描现在是一种成熟的诊断方式，广泛用于肿瘤学的肿瘤诊断、分期、放疗计划和监测，以及心肌活力和灌注的心脏病学，以及灌注和神经受体成像的神经病学。正电子发射断层扫描也仍然是一种强大的分子成像方式，因为具有足够的物理和生化特性的放射性核素是可用的，并正在开发中。理想的PET放射性核素需要是：

(a)是现成的或（相对）容易生产的，有足够的数量，和所需的纯度；

(b)适用于合成放射性药物，允许研究在体内的生化过程。

正电子发射器中有几个有趣的放射性同位素的基本“构建块”的有机分子如碳、氮和氧，以及其他元素的放射性同位素，如氟，可以有效地用来标签各种各样的底物和分子的药物相关性，允许研究许多生物过程在分子水平。

在大多数情况下，这些放射性核素的半衰期较短，因此它们需要在它们将要被使用的同一地点使用专用的回旋加速器或发生器来生产。然而，基于18F的放射性药物可以在合理的距离上分布，这一特性极大地促进了PET作为一种肿瘤诊断方式的广泛使用。值得注意的是，在发电机上有68Ga和82Rb。