پزشکی هسته‌ای شاخه‌ای از پزشکی و پرتونگاری مولکولی، است که از خواص هسته‌ای مواد (مثل رادیوایزوتوپ‌ها) برای تشخیص و درمان بیماری‌ها استفاده می‌کند. داروسازی هسته‌ای نیز به این شاخه از علوم پایهٔ پزشکی کمک می‌کند
ویژگی پزشکی هسته‌ای در این است که توانایی ارایه دادن اطلاعات تصویری از فرایندها و عملکردهای متابولیکی بدن را دارد در صورتیکه دیگر مدالیته‌های تصویر برداری‌های پزشکی همانند مقطع‌نگاری رایانه‌ای و ام‌آرآی عموماً اطلاعات ساختاری و آناتومیکال تولید می‌کنند
تکنسیم پرکاربردترین رادیوایزوتوپ در پزشکی هسته‌ای است