Die Nuklearmedizin bedient sich offener radioaktiver Substanzen sowohl zur Diagnostik wie auch zur Therapie. Dabei wird meist eine Trägersubstanz (Molekül oder chemische Verbindung) mit einem bezüglich seiner physikalischen und chemischen Eigenschaften geeigneten Radionuklid in Verbindung gebracht. So wird in der Regel nach intravenöser Gabe dieser speziellen Substanz das jeweilige Zielorgan erreicht, das dann mittels einer sog. Gamma-Kamera abgebildet werden kann. Ein gutes Beispiel stellt die Schilddrüse dar, deren Jodstoffwechsel genutzt wird, um mit radio-aktivem Jod (131-J oder 123-J) ein Bild zu erstellen, das über die Lage, Form und Größe hinaus die aktuelle Funktion des Gesamtorgans als auch die Verteilung der Funktion innerhalb des Organs widerspiegelt. 131-J wird heute nur noch zur Behandlung z. B. bei Schilddrüsenüberfunktion oder bösartiger Schilddrüsenerkrankungen verwandt.
Wie für die meisten nuklearmedizinischen Untersuchungen kommt auch für die Schilddrüse das künstliche Radioisotop Technetium (99m-Tc) zum Einsatz, das sehr günstige physikalische (ausschließlich gamma-Strahlung, mit sechs Stunden sehr kurze Halbwertszeit) und chemische (gut in bekannte Moleküle einzubauen) Eigenschaften aufweist.
