La tomographie par émission de positons (TEP) cérébrale est une technique d'imagerie moléculaire permettant d'explorer précocement le métabolisme et le fonctionnement cérébral. La TEP au fluorodésoxyglucose (FDG) joue un rôle majeur dans le diagnostic des maladies neurodégénératives, des épilepsies pharmacorésistantes, des encéphalites et du Covid long. D'autres traceurs, comme la fluorodopamine (FDOPA) ou les traceurs amyloïdes, permettent respectivement une exploration plus spécifique des syndromes parkinsoniens et des dépôts amyloïdes. En neuro-oncologie, la TEP en particulier aux analogues des acides aminés (FDOPA), contribue largement à la caractérisation des gliomes et au suivi thérapeutique. Les progrès technologiques, notamment les systèmes hybrides TEP-imagerie par résonance magnétique (IRM), renforcent aujourd'hui ses performances diagnostiques et son rôle en médecine de précision.