پزشکی هسته‌ای شاخه‌ای از پزشکی است که با استفاده از پرتوها، اطلاعات تشخیصی از عملکرد اعضای بدن را فراهم می‌کند یا به درمان آن‌ها می‌پردازد. در سال 1950 پزشکی هسته‌ای با بررسی بیماری تیروئید توسط ید 131 آغاز شد. در بیشتر موارد، اطلاعات حاصل از پرتوها موجب تشخیص سریع و دقیق بیماری‌های تیروئید، استخوان، قلب، کبد و بسیاری از اندام‌های دیگر می‌شود. استفاده از رادیو ایزوتوپ‌ها به خصوص برای تشخیص و درمان سرطان کاربرد دارد. بخش پزشکی هسته‌ای هر بیمارستان یا مرکز درمانی جدا از سایر بخش‌های تصویربرداری است. در پزشکی هسته‌ای مقدار و نوع رادیودارو برای تصویربرداری از هر عضو بدن، مشخص است. به عنوان مثال: برای تصویربرداری از قلب، باید رادیوداروی مخصوص قلب به بدن بیمار تزریق شود. رادیودارو بر اساس نوع ماده و عضو مورد نظر، ممکن است به صورت استنشاقی، خوراکی یا وریدی وارد بدن بیمار شود. اسکن قلب جهت بررسی میزان جریان خون عضله قلب و بررسی وجود بافت زنده در آن مورد استفاده قرار می‌گیرد. این اطلاعات به پزشک کمک می‌کنند تا در مورد اقدامات درمانی نظیر عمل جراحی باز قلب و آنژیوپلاستی تصمیم‌گیری درستی انجام دهد. اسکن قلب همچنین در بررسی و پیگیری بیماران پس از اقدامات درمانی نیز موثر است. اسکن قلب جهت بررسی خون‌رسانی عضله قلب معمولا در 2 مرحله (Rest و Stress) و در یک یا دو روز متفاوت انجام می‌گیرد. در هر مرحله بعد از تزریق رادیودارو، یک ساعت و نیم طول می‌کشد تا ماده رادیواکتیو به خوبی جذب بافت قلب شود.

رادیوداروی مورد نظر به طور مستقیم به بافت قلب می‌رود و در آن تجمع می‌کند. پس از گذشت مدت زمان معینی، رادیودارو به صورت پرتو گاما از بافت قلب به فضای اطراف تابش می‌کند. این تابش می‌تواند توسط دستگاه‌های تصویربرداری پزشکی هسته‌ای، ثبت شود و در نهایت تصاویری باکیفیت از عملکرد فیزیولوژیکی بافت قلب ایجاد کند. در صورتی که قسمت‌هایی از عروق قلب دارای انسداد ‎باشند، رادیودارو قابلیت پرتوزایی از آن قسمت را ندارد و در نتیجه تصویری از آن ناحیه ایجاد نمی‌شود.