इस स्कैन को करने के लिए, एक अल्पकालिक रेडियोधर्मी अनुरेखक आइसोटोप को सजीव वस्तु में इंजेक्शन के माध्यम से डाला जाता है (आमतौर पर रक्त संचार में)। अनुरेखक को एक जैविक रूप से सक्रिय अणु में रासायनिक रूप से शामिल किया जाता है। एक अवधि तक प्रतीक्षा करनी पड़ती है जब तक कि सक्रिय अणु लक्षित ऊतकों में संकेन्द्रित नहीं हो जाता; इसके बाद शोध विषय या रोगी को छवि खींचने वाले स्कैनर में रखा जाता है। इस उद्देश्य पूर्ति के लिए आम तौर पर जिस अणु का सबसे अधिक इस्तेमाल किया जाता है वह है फ्लोरोडीऑक्सीग्लूकोज़ (FDG) है, एक चीनी जिसके लिए प्रतीक्षा अवधि आम तौर पर एक घंटे की होती है। स्कैन के दौरान जैसे-जैसे अनुरेखक का क्षय होता है ऊतक संकेन्द्रण का एक रिकार्ड बनाया जाता है।
जैसे-जैसे रेडियोधर्मी-आइसोटोप, पॉज़िट्रॉन उत्सर्जन क्षय से गुज़रता है (जिसे सकारात्मक बीटा क्षय के नाम से भी जाना जाता है), वह एक पॉज़िट्रॉन छोड़ता है, जो विपरीत चार्ज के साथ इलेक्ट्रॉन का एक प्रतिरोधी-कण होता है। कुछ मिलीमीटर तक आगे बढ़ने के बाद उस पॉज़िट्रॉन का सामना एक इलेक्ट्रॉन के साथ होता है। इस भिड़ंत के कारण दोनों का ही खात्मा हो जाता है, जिससे विपरीत दिशाओं में चलने वाले एक जोड़ी विनाशक गामा फोटोन उत्पादित होते हैं। इनकी पहचान उस वक्त होती है जब वे स्कैनिंग उपकरण में चमकते हैं, उनमें से रौशनी फूट पड़ती है जो फोटोमल्टीप्लायर ट्यूबों या सिलिकॉन एवेलांच फोटोडायोड्स (Si APD) द्वारा पहचाना जाता है। यह तकनीक लगभग विपरीत दिशा में बढ़ते हुए फ़ोटोन जोड़ी के समकालिक या संपाती खोज पर निर्भर करती है (एक बड़े पैमाने पर जमावड़े के केंद्र में यह ठीक विपरीत दिशा में चलता है, लेकिन इस स्कैनर में ऐसा कोई तरीका नहीं है जिससे इसका पता लगाया जा सके और इसीलिए इसमें मामूली दिशा-त्रुटी के प्रति एक अन्तः निर्मित सहिष्णुता है)। जो फोटोन अस्थायी "जोड़ों" में नहीं आते हैं (जैसे कुछ नैनोसेकेंड की समय सीमा के भीतर) उनकी उपेक्षा की जाती है।

अनुप्रयोग
इतिहास
रेडिओन्युक्लिआइड
प्रचालन