核医学以其应用和研究的范围侧重点不同，可大致分为实验核医学和临床核医学两部分，其中实验核医学主要包括放射性药物学、放射性核素示踪技术、放射性核素动力学分析、体外放射分析、活化分析、放射自显影与磷屏成像技术、动物PET的应用以及稳定性核素分析等。实验核医学的主要任务是发展、创立新的诊疗技术和方法，利用其示踪技术进行医学研究，包括核医学自身理论与方法的研究以及基础医学理论与临床医学的研究，促进医学科学的进步，例如动物PET及动物PET／CT的应用不仅为核医学分子影像的临床前期研究提供了重要的手段，而且也为现代生物分子靶向治疗的基础研究及新药开发提供了十分有效的工具。实验核医学既是核医学的理论基础，某些技术本身又是临床核医学的重要诊断方法，就像外科医师必需掌握解剖学和生理学知识一样，为正确的应用核医学技术提供理论依据和方法学基础。
