On injecte le radioélément au patient, à jeun et au repos complet. L'examen commence environ une heure après l'injection et dure en moyenne trente minutes.Des caméras tournent autour du patient allongé sur un plan coulissant centré dans un anneau cylindrique constituant le PET-Scan.

Elles enregistrent les rayonnements radioactifs restituant des images qui subissent ensuite un traitement informatique. On obtient des images en couleurs et en trois dimensions, dont la coloration est en relation directe avec l'intensité de la réponse. Les images obtenues vont ainsi permettre d'avoir une idée de la consommation en glucose des organes étudiés.

On sait que les cellules cancéreuses sont de plus grandes consommatrices de glucose que les cellules bénignes. Les différentes colorations indiquent en quelque sorte l'intensité de fonctionnement de l'organe observé.

Le PET-Scan permet de visualiser le fonctionnement d'un organe en offrant par ailleurs des images d'une grande précision.

La tomographie par émission de positrons permet également d'avoir un ensemble d'images successives "vivantes" donnant une idée du métabolisme de l'organe analysé. Indications Cet examen est utilisé pour détecter des lésions insoupçonnées (métastases), pour localiser de façon très précise les tumeurs.

Il permet aussi de suivre le traitement et l'évolution du cancer (rechute, métastases).