​Isotooppitutkimuksissa seurataan merkkiaineena käytettävän radiolääkkeen kulkeutumista ja jakautumista elimistössä.  Käytettävä isotooppi annetaan potilaalle yleensä injektiona suoneen tai kudokseen, joissain tapauksissa radiolääke annetaan suun kautta tai hengityskaasun mukana. Radiolääkkeitä käytetään myös hoitotoimenpiteissä. Tuolloin radioaktiivinen aine hakeutuu kohteena olevaan elimeen, jossa se säteilee lyhyen aikaa.