เวชศาสตร์นิวเคลียร์เป็นศาสตร์ที่แตกต่างจากรังสีวินิจฉัยและรังสีรักษาอย่างมากเพราะเป็นศาสตร์ที่เกี่ยวข้อกับการนำนิวเคลียร์เทคโนโลยี่มาใช้ประโยชน์ในการตรวจวินิจฉัยและรักษาโรคต่างๆ โดยให้สารกัมมันตภาพรังสีเข้าไปในร่างกายโดยการฉีดหรือรับประทานและต้องเตรียมเภสัชรังสีให้เหมาะสมกับการ ตรวจรักษาโรคแต่ละชนิดต้องมีการควบคุมคุณภาพและให้ปลอดเชื้อตลอดจนการคำนวณขนาดของรังสีที่จะให้แก่ผู้ป่วยแต่ละรายก่อนที่จะมีการฉีดหรือ ให้ผู้ป่วยรับประทานแล้วศึกษาการทำงานของอวัยวะและระบบต่างๆ ของร่างกายตลอดจนกลไกพยาธิสรีรวิทยาอย่างละเอียด โดยการถ่ายภาพทั้ง 2 มิติ และ 3 มิติ และยังใช้ในการตรวจโรคระบบโลหิตตลอดจนการตรวจเลือด ปัสสาวะฯลฯ เพื่อวัดระดับฮอร์โมน สารและยาต่างๆในร่างกาย จึงแตกต่าง จากการ วินิจฉัยโรคด้วยการเอกซเรย์อย่างสิ้นเชิง ในด้านการรักษาโรคนั้น สารกัมมันตรังสีที่ใช้เป็นชนิด unsealed source ซึ่งแตกต่างจากด้านรังสีรักษาที่ใช้ sealed source จะต้องมีมาตรการป้องกันอันตรายจากรังสีเป็นพิเศษสำหรับผู้ป่วยและผู้ปฏิบัติงาน ดังนั้นผู้ปฏิบัติงานด้านนี้จะต้องมีความรู้ความ สามารถและได้รับการฝึกอบรมด้านนี้โดยเฉพาะเพื่อการใช้สารกัมมันตรังสีทางการแพทย์ให้เกิดประโยชน์สูงสุดและมีความปลอดภัยการตรวจวินิจฉัย และรักษาโรคด้วยวิทยาการทางนิวเคลียร์และเทคโนโลยี่ที่เกี่ยวข้องมีความเจริญก้าวหน้าและขยายออกไปอย่างรวดเร็วและกว้างขวาง เนื่องจากการตรวจ วินิจฉัยโรคและการรักษาโรคทางด้านเวชศาสตร์นิวเคลียร์ไม่อาจทดแทนด้านการตรวจวินิจฉัยและการรักษาโรคโดยวิธีการอื่นเช่นการตรวจการทำงานของอวัยวะ ต่างๆไม่ว่าจะเป็น หัวใจ ไต ต่อมธัยรอยด์ เป็นต้น หรือการตรวจดูการแพร่กระจายของมะเร็งไปที่อวัยวะต่างๆ อย่างมีประสิทธิภาพสูง ด้วยการตรวจด้วยสารกัมมันตภาพรังสีในเวชศาสตร์นิวเคลียร์ คือ SPECT( Single Photon Emission Tomography)และ PET (Positron Emission Tomography ) ตลอดจนการรักษาโรคต่างๆอย่างมีประสิทธิภาพสูง เช่นการรักษาโรคต่อมไทรอยด์เป็นพิษการรักษาโรคมะเร็งต่างๆ เช่น ต่อมธัยรอยด์ ต่อมหมวกไต ตับ เป็นต้น รวมทั้งโรคบางชนิดทางระบบโลหิตวิทยาในปัจจุบันนี้มีการนำภาพจากเครื่องเอกซเรย์คอมพิวเตอร์ (CT)และเครื่องตรวจด้วย คลื่น แม่เหล็กไฟฟ้า (MRI) มาควบคู่กับภาพ SPECT และ PET ซึ่งภาพจากเครื่องเอกซเรย์ คอมพิวเตอร์และเครื่องตรวจด้วย คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า จะแสดงข้อมูล ทาง กายวิภาคของอวัยวะสั้นๆแล้วนำภาพทั้ง2 ระบบมารวมกันกลายเป็นภาพ SPECT/CT ( Single Photon Emission Tomography/ Computed Tomography),PET/CT ( Positron Emission Tomography/Computed Tomography และ PET/MRI ( Positron Emission Tomography/Magnetic Resonance Imaging) ทำให้ได้ข้อมูลทั้งทางด้านสรีรวิทยา,ชีววิทยาโมเลกุล และกายวิภาคพร้อมในคราวเดียวกัน