Gamma-ray imaging probeert te vangen van de distributie van radioactief vervalt binnen een lichaam of een verre bron door het detecteren van de uitgestoten gammastralen. In tegenstelling tot conventionele x-ray of magnetische resonantie beeldvorming, gamma-ray imaging in mens en dier vereist de invoering van een radioactieve bron in het lichaam door injectie, inademing of orale toediening. De voornaamste voordeel van gamma-ray beeldvorming over meer conventionele methoden is dat speciaal ontworpen radiotracers fysiologische trajecten in het lichaam kunnen volgen. Een aantal chemische stoffen worden geabsorbeerd door specifieke organen. Bijvoorbeeld de schildklier neemt jodium en de hersenen verbruikt glucose. Met deze kennis, radiopharmacists zijn in staat om verschillende radiotracers aan biologisch actieve stoffen zoals jodium of glucose. In meer conventionele imaging zoals transmissie x-ray imaging, de anatomie van de patiënt is geopenbaard, overwegende dat gamma-ray imaging blijkt dat de functionele dynamiek van processen in het lichaam door middel van zogenaamde functionele beeldvorming.