Fachärzte und Fachärztinnen für Nuklearmedizin verwenden die kernphysikalischen Eigenschaften der Materie zur Untersuchung, Diagnose und Therapie von Stoffwechselveränderungen und Funktionsstörungen der Physiologie, Pathophysiologie und Anatomie. Ihre Tätigkeiten umschliessen in vitro Untersuchungen, in vivo Bildgebung mit Radiopharmaka und anderen kernphysikalischen medizinischen Techniken sowie die medizinischen Anwendungen der Radiobiologie, Dosimetrie und des Strahlenschutzes. Dieses Betätigungsfeld umfasst die Erkennung und Behandlung von Erkrankungen mit Hilfe offener radioaktiver Stoffe sowie den Strahlenschutz mit seinen physikalischen, biologischen und medizinischen Grundlagen. Die Nuklearmedizin führt vor allem bildgebende diagnostische Untersuchungen am Patienten durch. So können gleichzeitig Informationen über den Stoffwechsel und die Anatomie gewonnen werden, was oft eine abschliessende Beurteilung der Erkrankung des Patienten erlaubt. Neben der diagnostischen Tätigkeit führt die Nuklearmedizin auch Therapien durch. Dabei kommen radioaktive Substanzen zum Einsatz, die sich hauptsächlich im erkrankten Organ anreichern und dieses damit behandeln, ohne im restlichen Körper Schäden zu verursachen. Die häufigsten so durchgeführten Therapien betreffen Schilddrüsenerkrankungen.