Ogni radionuclide emette una particolare radiazione, ovvero particelle alfa, e/o beta e/o gamma con caratteristiche ben definite e in un tempo, statisticamente determinato, generalmente specificato dalla cosiddetta emivita (ossia il tempo necessario al decadimento di metà dei radionuclidi presenti nel radiofarmaco). Ad esempio il Gallio 68, usato in medicina nucleare per studiare in modo più preciso e completo un particolare tipo di tumori, i cosiddetti “tumori neuroendocrini”, è un radionuclide che emette prevalentemente radiazione beta positiva, mentre lo Iodio 131, il primo radiofarmaco usato in medicina nucleare e impiegato soprattutto nello studio delle malattie della tiroide, emette beta negativi (elettroni) e ha una emivita di circa 8 giorni.