Kanser hücrelerinin normal hücrelerden en belirgin farkı, kontrolsüz ve hızlı çoğalma eğiliminde olmalarıdır. Bu yüksek proliferasyon, normalden çok daha fazla enerji ve madde tüketmelerine yol açar. PET/CT görüntüleme teknolojisi, bu metabolik farklılığı temel alır. Kanserli hücreler tarafından yoğun olarak kullanılan şeker, protein ve bazı özel yapı taşları gibi maddeler radyoaktif olarak işaretlenir. Bu işaretli maddeler vücuda verildiğinde, yüksek metabolik aktivite gösteren kanserli dokular tarafından daha fazla emilir ve PET taraması ile hassas bir şekilde görselleştirilir. PET/CT cihazı, bu yolla kanserli dokuların konumunu ve aktivitesini saptayarak tanıya yardımcı olur.