يتضمن التصوير المقطعي البوزيتروني استخدام جهاز تصوير خاص، ومادة مشعة يتم حقنها في مجرى الدم. ومن المواد المشعة المستخدمة بشكل متكرر هو الفلورين-  18 فلوروديوكسي الجلوكوز (18F-FDG)، وهو مركب مشتق من سكر بسيط مع كمية قليلة من الفلور المشع. وبمجرد ما يتم امتصاص المادة المشعة بالأنسجة والأعضاء، يتضمن اضمحلالها الطبيعيّ انبعاث جسيمات صغيرة تسمى “البوزيترونات”، التي تتفاعل مع الإلكترونات في الجسم، هذا التفاعل يسمى “التوهين”، حيثُ تُشكل طاقة على هيئة زوج من الفوتونات. فيما يقوم جهاز تصوير PET باكتشاف هذه الفوتونات، بإنشاء صور ثلاثية الأبعاد توضح كيفية توزيع المادة في الجسم.