核医学科目前开展的诊疗范围主要涵盖功能显像、核素治疗、放射免疫三大方面。具体如下：
一、功能显像
功能显像的方式有三种：PET/CT显像、SPECT/CT脏器显像及功能测定，以及双能X线骨密度检测。
（1）PET/CT显像，集功能代谢显像与解剖显像的优势于一身，为临床提供早期诊断、分期、疗效评估、预后评价等一站式服务。其可以对肿瘤性疾病进行早期诊断、鉴别诊断，指导治疗方案制定及进行肿瘤治疗后的疗效评价；又可以对冠心病进行评价，它是判断心肌梗塞部位心肌是否存活的金标准，为冠心病的治疗、疗效评估和预后评价提供准确的依据；还可以对神经及精神系统疾病，如脑缺血性疾病、癫痫、早老性痴呆、精神性疾病进行早期诊断，以及对正常脑功能评价等等。
（2） SPECT/CT脏器显像及功能测定：核医学SPECT反映的是机体的代谢、血流及功能改变，故称为“功能影像”，CT反映的是人体疾病的解剖学结构变化，SPECT/CT包含有功能和解剖双重信息的融合影像。首先其可以对甲状腺显像，是目前诊断甲状腺疾病最常用的方法之一，也有助于甲状腺良恶性病变的鉴别诊断；其次，可以对肾进行动态显像，是判断肾功能最灵敏的无创伤性检查方法；第三，可以对全身骨骼进行显像，一次显像就能显示全身骨骼病变，可以进行恶性肿瘤患者肿瘤骨转移的早期诊断，也可以探查骨、关节炎性病变和退行性病变等，还可以评价骨病治疗前后的疗效；第四，可以进行心肌灌注断层显像，是早期诊断冠心病和心肌炎，并且指导治疗、判断疗效和预后的重要检查手段；第五，可以进行脑血流灌注断层显像，用于短暂性脑缺血发作和可逆性缺血性脑病、脑梗塞、早老性痴呆、精神分裂症、抑郁症等脑疾病诊断；第六，还可以进行肺灌注显像，是早期诊断与鉴别诊断肺栓塞的常用方法，可灵敏而特异的反映栓塞肺段的血供情况。
（3）双能X线骨密度检测，是目前测定骨密度水平的金标准，诊断骨质疏松症的首选检查手段，并可指导治疗用药及预防骨折的发生。对于缺乏户外活动和体重偏低的青年人、中老年人，特别是绝经后妇女及甲亢患者更应定期检查骨密度的变化。
二、核素治疗
核素治疗中目前最常用的核素为碘-131，但除了它，还有一些常用核素也在核医学中发挥重要作用。
（1）碘-131治疗甲状腺功能亢进，是核素治疗中应用最早、范围最广的一种方法，这种方法治愈率高、复发率低、方法简便、安全、经济。碘-131还可以治疗甲状腺恶性肿瘤，其主要作用是去除手术后残留的甲状腺组织和隐匿的转移病灶。
（2）锶89治疗肿瘤骨转移，既可以达到镇痛目的，同时又有助于控制病情的进展。一次用药可缓解疼痛1~3个月，部分可达6个月，少数为15个月。对改善晚期癌症患者的生存质量和延长寿命有独特的疗效。
（3）云克治疗骨关节病及骨质疏松，其优势在于无激素依赖，见效快，疗程相对较短，对于缺血性骨关节炎、股骨头坏死、肩周炎、关节炎、骨质疏松骨痛均有不同程度疗效，能有效地缓解疼痛和改善病情。
（4）碘-125粒子植入治疗实体肿瘤，是在CT、超声等影像引导下，将发出低能量γ射线的碘-125粒子直接植入肿瘤组织内，对肿瘤组织进行持续性的杀伤。其优势在于内照射射线剂量小，作用时间更长，治疗定位更准确，对肿瘤局部作用剂量高，辐射半径小，对周围正常组织损伤极小，是一种非常好的局部治疗措施。
三、体外分析
放射免疫是体外分析使用的方法学。可以测定甲状腺功能、骨代谢指标、甲状旁腺激素、高血压、糖尿病相关激素、生长激素、垂体-肾上腺、ACTH、皮质醇系列指标、肝胆、胃肠、心脑功能检测、免疫功能检测、凝血功能、肿瘤检测系列、食入性变应原系列、维生素等。也可应用于甲状腺疾病的鉴别诊断、药物评价、高血压分型诊断、醛固酮的辅助诊断、疗效观察、糖尿病分型、了解胰岛细胞功能，检测骨质疏松或其他骨疾病治疗效果等。
