Il radiofarmaco può anche essere utilizzato come strumento di cura: si addensa nel tessuto tumorale e la radiazione emessa distrugge le cellule circostanti. In tal caso vengono generalmente utilizzati radionuclidi con particelle (alfa o beta) che depositano la loro energia nelle cellule vicine al loro punto di emissione. In tal modo vengono danneggiate solo le cellule tumorali. Uno dei fronti più innovativi della medicina nucleare è dato dalla possibilità di utilizzare uno stesso radiofarmaco sia per la fase di accertamento (diagnostica), sia per quella terapeutica (teragnostica): l’aspetto “diagnostico” del farmaco permette di verificare “quasi in tempo reale” l'efficacia della terapia sulla persona e, qualora fosse necessario, di intervenire per migliorare l’azione terapeutica. La teragnostica può essere considerata una forma avanzata di medicina personalizzata.