La tecnica viene eseguita iniettando in una vena periferica un radiofarmaco (più spesso il metilen-difosfonato coniugato con 99mTc, detto anche 99mTc-MDP) che tende a legarsi per via delle sue proprietà chimiche al tessuto osseo in maniera proporzionale alla sua attività osteoblastica e all'entità della sua vascolarizzazione. Per tali ragioni: in condizioni normali spesso è il tessuto osseo spongioso ad essere più captante di quello compatto, le aree di necrosi avascolare invece non sono mai captanti e l'esame visualizza le aree patologiche come ipocaptanti nelle fasi iniziali di molte malattie in quanto i processi di rimodellamento spesso per iniziare impiegano del tempo. Inoltre anche aree riccamente vascolarizzate possono risultare ipercaptanti poco dopo l'iniezione, anche in tessuti dove il tracciante non si lega.