هناك العديد من الطرق التي يمكن استخدام النظائر المشعة فيها للتشخيص، ومن أهمها:
1. تصوير الأشعة السينية بإضافة مادة إشعاعية تحتوي على نظائر مشعة، ويسمى هذا الفحص الأشعة السينية المحسنة.
2. تصوير الجسم بالموجات فوق الصوتية، ويسمى هذا الفحص السونار.
3. فحص الغدد الدرقية بإضافة نظير مشع للأيودين، وهذا يسمى تصوير الدرقية.
4. فحص العظام بإضافة نظير مشع للعظم، وهذا يسمى تصوير العظام.
5. تصوير الجهاز الهضمي بإضافة نظير مشع للطعام أو المشروبات، وهذا يسمى التصوير بالمنظار المشع.
6. فحص الدم بإضافة نظير مشع للدم، ويسمى هذا الفحص تصوير الدم.