Определенные радионуклиды, введенные в организм либо через рот, либо путем инъекции, концентрируются в некоторых злокачественных опухолях, где их и можно обнаружить.

Картину распределения радионуклидов в организме можно получить с помощью метода, называемого сцинтиграфией. Испускаемое радионуклидами излучение обнаруживается с помощью сцинтилляционного счетчика, установленного над обследуемым органом. Это позволяет при условии выполнения некоторых технических предпосылок подсчитывать над каждым органом число сигналов, пропорциональное количеству радионуклидов, скопившихся в обследуемом органе.
Этот метод в принципе очень близок к рентгенодиагностике, но в данном случае источник радиации расположен внутри организма и, кроме того, учитываются не вариации ослабления пучков рентгеновского излучения при их прохождении, а вариации концентрации радионуклидов.

Сцинтиграфия дает возможность исследовать многие органы и ткани, например обнаруживать внутренние опухоли головного мозга с помощью радиоактивных соединений; метастазы в печени или селезенке посредством радиоактивных коллоидов; костные метастазы, не различимые на рентгеновских снимках с помощью радиоактивного стронция, по обмену веществ сходного с кальцием. Напомним, что обследование щитовидной железы осуществляется обычно с помощью радиоактивного иода.

Методы сцинтиграфии пока еще не обладают достаточной степенью точности и чувствительности. Между тем они позволяют изучать большое количество пораженных тканей, обладающих той же плотностью, что и соседние здоровые ткани, и поэтому не поддающихся изучению посредством рентгенодиагностики.