L'utilisation des isotopes radioactifs pour l'exploration du corps humain a suivi de peu la découverte de la radioactivité artificielle par Irène et Frédéric Joliot-Curie (1934), puisque, dès 1939, a été proposée l'utilisation de l'iode 131 pour l'exploration fonctionnelle de la glande thyroïde.

Les scintigraphies à balayage ont fourni les premières images de la répartition d'un traceur radioactif à l'intérieur du corps, mais c'est l'apparition de la caméra à scintillation, proposée par Anger en 1956, qui a permis le véritable développement de l'imagerie scintigraphique. Ce type de caméra s'est largement répandu depuis les années 70 et il est d'ailleurs toujours à la base des systèmes actuels.

L'utilisation du technétium, isotope très bien adapté aux explorations in vivo et facilement disponible, ainsi que les progrès réalisés dans le marquage des molécules ont considérablement accru le champ d'application, qui s'étend aussi bien au poumon, au rein ou au cerveau qu'à la thyroïde, à la surrénale, à la détection des abcès, à la pathologie osseuse ou à l'étude de la fonction cardiaque par exemple.

La médecine nucléaire a été la première à exploiter en imagerie médicale les possibilités offertes par la numérisation et le traitement numérique des images, et elle a bénéficié des progrès considérables des systèmes informatiques : les images fonctionnelles du coeur, la tomographie d'émission sont maintenant devenues de pratique courante.

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