Η ΡΕΤ είναι μια μοναδική απεικονιστική μέθοδος που παρατηρεί in vivo τις βιολογικές αλλαγές χρησιμοποιώντας ραδιοφάρμακα που μιμούνται ενδογενή μόρια. Τα ραδιοφάρμακα της ΡΕΤ είναι μόρια που λαμβάνουν μέρος στη φυσιολογική λειτουργία του υπό μελέτη οργάνου ή είναι ενώσεις που ελάχιστα διαφέρουν από τις φυσιολογικές που συμμετέχουν στο μεταβολισμό του οργάνου και μάλιστα ως ένα στάδιο μεταβολίζονται κατά τον ίδιο τρόπο. Στα μόρια αυτά έχουν ενσωματωθεί ραδιονουκλίδια τα οποία διασπώνται με εκπομπή ποζιτρονίων.