L'uso di radiofarmaci, tra le molteplici applicazioni delle radiazioni, trova completa giustificazione in campo medico. I radiofarmaci sono sostanze chimiche che, in quanto farmaci, hanno la proprietà di interagire specificatamente con il sistema biologico e che, contenendo nella loro struttura un atomo di un nuclide radioattivo emittente gamma (radiazione scarsamente assorbita dai tessuti biologici), consentono di seguirne il percorso biologico per mezzo di idonei rivelatori esterni. È così possibile costruire una serie di immagini, raccolte in tempi successivi, che individua la distribuzione del radiofarmaco nel corpo e ne evidenzia il progredire del metabolismo. In questo modo è possibile avere indicazioni, non solo morfologiche di organi e apparati, ma soprattutto informazioni sulla loro funzionalità.
L'informazione clinica che si ottiene dall'analisi delle immagini scintigrafiche, dipende sostanzialmente dalle proprietà biologiche che il radiofarmaco possiede una volta iniettato in vivo. Se il radiofarmaco ha inoltre la proprietà di fissarsi specificamente in cellule tumorali, esso può diventare anche radioterapeutico. Basta infatti utilizzare nella "marcatura" un radionuclide che emetta radiazioni adatte alla distruzione delle cellule tumorali (radiazioni corpuscolari a corto range nella materia biologica) perché il radiofarmaco affine ad esse, iniettato in vivo, trasporti l'agente terapeutico specificamente nella zona di azione
