Ydinlääketieteen kuvantamisen avulla lääkärit voivat ottaa kuvia eri elimistä ja kudoksista tuomalla pienen määrän radioaktiivista ainetta kehoon. Isotooppilääketieteen kameroita on kolmea eri tyyppiä: gammakamera, Positron Emission Tomography (PET) -kamera ja Single Photon Emission Computed Tomography (SPECT) -kamera. Metallikoteloon sijoitettu gammakamera pystyy havaitsemaan radiofarmaseuttiset aineet mahdollisen sairauden paikalta ja diagnosoimaan ongelmia solutasolla. Radioaktiivinen aine viedään elimistöön tyypillisesti suun kautta tai suonensisäisellä injektiolla. Isotooppilääketieteen kameroita voidaan käyttää sairauksien, kuten syövän, sydän- ja keuhkosairauden, luuston ja aivosairauksien, kuten Alzheimerin, havaitsemiseen.
Gammakamera ei itse anna säteilyä, vaan se kerää radioaktiivisten lääkkeiden säteilyn kehon sisällä mahdollisen sairauden paikalta. Kamera voi sijaita tutkimuspöydän ylä- tai alapuolella, ja joskus se löytyy pyöreän skannauslaitteen sisältä. Se pystyy sitten pyörittämään ja kuvaamaan kehoa, kun potilas on asetettu koneeseen. Kuvaamalla kehon solutasolla isotooppilääketieteen kamerat pystyvät havaitsemaan sairaudet ja häiriöt ennen kuin ne ehtivät levitä ja näyttää ulospäin fyysisiä merkkejä kudoksessa ja kehossa yleensä. Tietokone lataa tiedot kamerasta ja auttaa kuvien luomisessa.
Yhden fotonin emissiotietokonetomografia on toinen kuvantamiskone, jonka avulla lääkärit voivat ottaa kuvia, jotka kuvaavat veren virtausta elimiin ja kehon kudoksiin. Potilaalle annetaan gammasäteilyä lähettävää merkkiainetta, ja skanneri ottaa kuvia kehon eri osista ja lähettää ne tietokoneelle, joka lopulta pilkkoo poikkileikkaukset 3D-kuviksi. SPECT-skannaus rajoittuu tyypillisesti kuvausalueille, joilla veri virtaa suonten läpi. Yksi tärkeimmistä tehtävistä tai SPECT-skannaus on kartoittaa ja kuvata veren virtausta aivojen verisuonten läpi.
Toinen isotooppilääketieteen kameroiden sarjassa on PET-skannaus. Tätä skannausta käytetään tyypillisesti syöpien ja sydänkohtauksen vaikutusten tarkistamiseen. Se pystyy myös kuvaamaan aivojen mahdollisia poikkeavuuksia. Kuten muissakin toimenpiteissä, merkkiainetta annetaan ja potilasta pyydetään makaamaan ohuelle pöydälle, joka liukuu koneen keskellä olevan soikean reiän läpi. PET-skannerissa on useita ilmaisinrenkaita, jotka pystyvät kuvaamaan potilaan kehon sisällä olevan merkkiaineen päästöjä.