Радиоизотопы широко используются в ядерной медицине для исследования структур и функций организма in vivo (в живом организме) с минимальным проникновением в орган или место лечения. Радиоизотопы, содержащие нестабильные комбинации протонов и нейтронов. Радиоизотопы также используются в лучевой терапии (лучевой терапии) для лечения некоторых видов рака и других заболеваний, требующих разрушения вредных клеток.
Радиоизотопы позволяют получать высококачественные изображения костей, мягких органов, а ряд диагностических методов в ядерной медицине используют индикаторы, излучающие гамма-излучение. Индикаторы образуются в результате связывания короткоживущих радиоизотопов с химическими соединениями, которые позволяют воздействовать на определенные области тела или физиологические процессы. Радиоизотоп, наиболее широко используемый в медицине, — технеций-99m. Радиоизотопы можно производить несколькими способами; наиболее распространенным является нейтронная активация в ядерном реакторе.