I radiotraccianti trovano un impiego esteso in medicina nucleare a scopo diagnostico, nella scintigrafia con gamma camera, nella tomografia a emissione di positroni (PET, “Positron Emission Tomography”), e nelle tecniche di dosaggio radioimmunologico. In queste applicazioni il radioisotopo o la molecola con esso marcata sono più propriamente detti “radiofarmaci”.