PETCT用于评估肿瘤组织的代谢活性和结构信息。在PETCT检查中，患者会接受注射放射性标记的氟代脱氧葡萄糖（18F-FDG）等示踪剂，然后通过扫描仪器进行图像获取。正常情况下，氟代脱氧葡萄糖（18F-FDG）会在肿瘤组织中显示出高亮代谢，也会在正常代谢活跃的组织中被吸收。患者的炎症、创伤、代谢性疾病、息肉等情况或者异常组织，也会显示出增强的代谢活动，从而产生假阳性。

       PETCT以葡萄糖的类似物如18F- FDG作为显像剂，而葡萄糖又是恶性肿瘤细胞大量繁殖的营养来源，一旦恶性肿瘤细胞摄取了葡萄糖类似物，则会因无法代谢而积聚，从而被PETCT发出的射线所探测出来，从而显示肿瘤所在部位、形态、大小、数量等。

       尽管18F-FDG PETCT显像在肿瘤显像领域发挥了重要作用，具有明显优势，但18F-FDG并非肿瘤特异性显像剂，会出现一些假阳性与假阴性，因此其他一些新的显像剂可弥补18F-FDG的不足，如11C-胆碱参与磷脂的合成，可用于前列腺癌诊断；11C-蛋氨酸反映活体内的氨基酸的转运、代谢，常用于脑胶质瘤的诊断；11C-乙酸参与游离脂肪酸的合成，常用于肝细胞癌的诊断；68Ga-PMSA-11 PET可常规用于前列腺癌的诊断、分期及复发监测；68Ga-奥曲肽可用于神经内分泌肿瘤的诊断、分期及复发监测。