โพซิตรอนอีมิสชันโทโมกราฟี (อังกฤษ: Positron emission tomography; PET) หรือ การตรวจเอกซ์เรย์ด้วยโพสิตรอน[1] หรือ การถ่ายภาพรังสีจากอนุภาคโพสิตรอนหลายระบบ เป็นเทคนิคทางการแพทย์นิวเคลียร์ที่ช่วยสร้างภาพทางการแพทย์ (medical imaging) ซึ่งแสดงผลเป็นภาพสามมิติและให้ข้อมูลเกี่ยวกับกระบวนการชีวเคมีของร่างกายหรือเมตาบอลิซึม (metabolism) ที่เฉพาะเจาะจง (metabolic information) เพื่อใช้วิเคราะห์ความผิดปกติต่างๆ ของร่างกาย และติดตามความก้าวหน้าของการรักษาทางการแพทย์ (therapy monitoring) นอกจากนี้ยังสามารถใช้เทคนิคนี้ในการช่วยศึกษาและติดตามกระบวนการชีวเคมีที่เฉพาะเจาะจงได้อีกด้วย