Nuklearmedizinische Verfahren spielen in der Krebsbehandlung eine wichtige Rolle. Zur Diagnostik und Behandlung kommen in der Regel Szintigrafie, Positronen-Emissions-Tomografie (PET/CT) und Computertomografie zum Einsatz. In der Krebstherapie werden häufig Radionuklide genutzt. Dabei spürt das jeweilige Radiopharmazeutikum gezielt die Tumorzellen auf und zerstört sie durch Strahlung. Durch dieses therapeutische Verfahren lassen sich kleinste, verstreute Tochtergeschwülste bekämpfen. Bei der Behandlung von bösartigen Schilddrüsenerkrankungen findet radioaktives Jod Verwendung.