La diagnostica radioisotopica permette di evidenziare precocemente alterazioni funzionali del tessuto prima che si instaurino alterazioni strutturali. la tecnica usata principalmente è quella della PET, che permette di valutare in particolare l'epilessia, Malattia di Alzheimer, demenze e sindromi parkinsoniane. Può essere utilizzata inoltre nel grading metabolico e nel follow up di tumori cerebrali. Spesso viene associata la tecnica tomografica computerizzata.