La diferencia fundamental entre las células cancerosas y las células normales radica en su proliferación incontrolada y rápida. Esta alta actividad metabólica les exige consumir más energía y componentes básicos que las células normales. La imagen PET/CT funciona introduciendo en el cuerpo sustancias como azúcar, proteínas y moléculas específicas, que las células cancerosas utilizan intensamente, después de haber sido marcadas radioactivamente. La captación intensa de estas sustancias marcadas por los tejidos cancerosos es detectada por el dispositivo, localizando así las regiones cancerosas.