In der modernen nuklearmedizinischen Diagnostik kommen für den Stoffwechsel wichtige Moleküle zum Einsatz, die mit Hilfe sogenannter Radionuklide markiert werden. Dieses Verfahren ermöglicht es, Stoffwechselprozesse der körperlichen Organe und Organsysteme bildlich darzustellen. Krankhafte Prozesse und Erkrankungen können somit frühzeitig erkannt und behandelt werden. Unter dem Begriff molekulare Bildgebung ist auf molekularer Ebene die Erforschung physiologischer Prozesse sowie Diagnose möglicher Erkrankungen mit Hilfe bildgebender Verfahren zu verstehen.