Наиболее существенное различие между раковыми клетками и нормальными клетками заключается в их тенденции к неконтролируемому и быстрому размножению. Эта высокая пролиферация приводит к значительно большему потреблению энергии и веществ, чем в норме. Технология ПЭТ/КТ-визуализации основана на этом метаболическом различии. Вещества, активно используемые раковыми клетками, такие как сахара, белки и некоторые особые строительные блоки, радиоактивно метятся. При введении этих меченых веществ в организм они в большей степени поглощаются раковыми тканями, проявляющими высокую метаболическую активность, и точно визуализируются с помощью ПЭТ-сканирования. Аппарат ПЭТ/КТ помогает в диагностике, определяя расположение и активность раковых тканей этим методом.