利用成像方法获得机体或器官血流、代谢、生化等功能状态图像的技术。

随着功能显像（单光子发射型电子计算机断层显像仪(single photon emission computed tomography, SPECT)和正电子断层显像仪(positron emission tomography, PET)）手段的进步和推广，他们对于疾病的机制探讨、诊断（包括早期诊断）、鉴别诊断、客观随访疾病严重度、客观评价新疗法的疗效等方面显示出越来越重要的研究和应用价值。

SPECT是把核素应用于CT的一种诊断技术，SPECT与X线CT的区别在于：X线CT利用X线穿透人体，根据不同组织对X线衰减不同而成像，它主要反映脏器的结构；而SPECT则将能够发出单光子的放射性核素，如Tc（锝）、I（碘）、XE（氙）、（镓）、（铊）等核素标记的配体注入体内，用显像仪准直器探测人体特定被检部分发出的γ射线，通过光电倍增管将光电脉冲方法转化为信号，经计算机连接采集信息进行图像处理和重建，属功能性显像。

PET是另一种更先进的功能显像方法，PET能测定人体内的化学反应率，在化学分子水平上识别疾病。PET应用的则是发射正电子的放射性核素（O、N、C、F）及其放射性示踪剂。PET的优点在于核素标记配体属于内在标记，不影响配体的药物动力学，可有效地纠正组织衰减，防止辐射弥散和具有较高的敏感，有利于定量分析，但PET应用的同位素半衰期很短，需加速器生产，且PET设备昂贵，使其应用受到限制。

病人根据检查要求采取坐位、仰卧位或俯卧位、立位等。,照相将探头对准患者受检部位于注药后即刻连续进行动态显像载注药后一定时间进行平面显像。SPECT显像将探头对准受检部位,探头围绕轴心旋转360。或180。采集一系列平面投影像，它是利用引入体内的单光子放射性核素发出的,射线在计算机辅助下重建影像。利用滤波反投影(filtre backprojection,FBP)方法,借助计算机处理系统可以从一系列投影影像重建横向断层影像,由横向断层影像的三维信息再经影像重建组合获得矢状(saggital)、冠状(coronal)断层戴任意斜位方向的断层影像。目前探头系统已发展到双探头和三探头,其中双探头可变角,相机可在900、1800以及任意角度进行采集,大大缩短显像时间,同时提高空间分辨。PET显像分别进行透射显像(测定光子的组织衰减,用来校正发射型显像)和发射显像(其位置与透射显像完全相同),影像经放射性时间衰减校正和透射显像的组织衰减校正后,选用适当滤波处理和计算定量分析和绝对定量分析。SPECT/PET显像(SPECT功能基础上加上符合线路探测技术,使其具有部分PET功能,称之SPECT/PET)进行发射显像同时做透射显像,经衰减校正后,选用叠代法(iretative)处理和计算机影像重建,获得横断面、冠状面、矢状面图像和三维重建的立体影像用于视觉判断、半定量分析。