Radioisotope werden in der Nuklearmedizin in großem Umfang eingesetzt, um Körperstrukturen und -funktionen in vivo (im lebenden Körper) zu untersuchen und dabei das Organ oder die Behandlungsstelle möglichst wenig zu beeinträchtigen. Radioisotope, die instabile Kombinationen von Protonen und Neutronen enthalten. Radioisotope werden auch in der Strahlentherapie (Strahlentherapie) zur Behandlung einiger Krebsarten und anderer Erkrankungen eingesetzt, bei denen schädliche Zellen zerstört werden müssen.
Radioisotope ermöglichen eine qualitativ hochwertige Bildgebung von Knochen und weichen Organen, und eine Reihe diagnostischer Techniken in der Nuklearmedizin nutzen Gammastrahlen emittierende Tracer. Die Tracer entstehen durch die Verbindung kurzlebiger Radioisotope mit chemischen Verbindungen, die das gezielte Ansprechen bestimmter Körperregionen oder physiologischer Prozesse ermöglichen. Das in der Medizin am häufigsten verwendete Radioisotop ist Technetium-99m. Radioisotope können auf verschiedene Arten hergestellt werden; Am häufigsten erfolgt die Neutronenaktivierung in einem Kernreaktor.