放射性核素又称放射性同位素。一个元素在元素周期表中占据一个小格子，这些元素大多数都有自己的挛生兄弟，互称同位素，它们"长相相似"即化学性质一样，"性格各异"即物理性质不同，有的"沉稳"，我们称之为稳定同位素；有的"活泼"，它们要发射出各种射线，如γ线、 β线等等，我们就称之为放射性同位素或放射性核素。

核医学是利用放射性核素，也就是利用它们发射出的各种射线，来诊断和治疗疾病的一门医学分支。在诊断方面又分为体内和体外两方面；体外诊断即放射免疫分析技术，人生病时体内的一些微量成分会发生变化，我们利用这种技术就可以测得这些微小的变化，协助临床医生诊断和治疗疾病，使用这种技术时放射性核素是不进入病人体内的；体内诊断即放射性核素造影或核医学影像检查（ECT），是利用放射性核素标记的显像剂在正常与异常生理情况下，在人体内的分布的不同来作出诊断的，做这种检查时病人要注射显像剂到体内，再用专门的仪器来彩集放射性核素发射出的射线，拍出照片，作出诊断。核医学显象每次给病人的辐射量（即病人的照光量）均为相当于或少于常用的X光检查，因此非常安全。利用放射性核素来治疗疾病的原理与显像相似，即利用浓聚在病变部位的放射性药物所发射出的射线来消灭那些病变的细胞，从而达到治疗疾病的目的。