核技術在醫學上的應用主要有X射線診斷、臨床核醫學、放射腫瘤治療等。
X射線診斷已是現代醫院開展健康檢查最常用的設備。常用的有X光透視和X攝片。利用X射線穿透人體而進行體內透視和攝片，從而幫助醫生診斷病情，提高醫療質量。
核醫學又稱原子醫學，是指放射性同位素產生的核輻射在醫學上的應用。在醫療上，放射性同位素及核輻射可以用于診斷、治療和醫學科學研究；在藥學上，可以用于藥物作用原理的研究、藥物活性的測定、藥物分析和藥物的輻射消毒等方面。如放射免疫分析、131I甲亢治療、ECT顯像檢查等。
放射免疫分析，是利用放射性核素示蹤技術和免疫學抗原抗體特異性相結合的方法，通過測定放射性，分析體內微量成分的分析技術。放射免疫分析具有靈敏度高、特異性強、精確度佳、準確度高、重復性好、標本量少、設備簡單、操作方便、易于實行系列化、商品化和自動化，且在人體外進行從而避免體內照射等優點，適用于對血液或者其它體液中具有生物活性的超微量物質（達300余種）進行測定。
放射性同位素131I可用于開展甲狀腺攝取131I功能、腎功能檢查，進行甲亢、甲癌治療。甲狀腺具有高度選擇性攝取131I的功能，功能亢進的甲狀腺組織攝131I量將更多。131I在甲狀腺內停留的時間較長，甲亢患者甲狀腺內的有效半減期約3～5天。131I衰變時主要發射出β粒子, 且射程短，僅約2～3mm，對周圍正常組織一般無影響，因此一定劑量131I進入功能亢進的甲狀腺組織后, 這些組織在β粒子集中而較長時間的作用下將遭受部分抑制或破壞, 取得類似部分切除甲狀腺的效果，達到治療甲亢的目的。
ECT顯像檢查，ECT為單光子發射型計算機斷層儀，其原理是利用儀器探測人體內放射性同位素的動態分布而成像。與通常CT的不同之處是射線源在成像體的內部。ECT成像是先讓人體接受某種放射性（如锝-99m）藥物，這些藥物聚集在人體某個臟器中或參與體內某種代謝過程，再對臟器組織中的放射性核素的濃度分布和代謝進行成像。因此，ECT不僅可得到人體臟器的解剖圖像，還可得到生理，生化，病理過程及功能圖像。
鈷-60治療機與醫用直線加速器是現代醫院常用治療腫瘤的設備，利用X、γ射線對物質的電離作用，腫瘤受到射線的照射，腫瘤細胞因電離作用而壞死。用X、γ射線集中照射腫瘤病變部位，殺死腫瘤細胞，從而達到不開刀治療腫瘤的目的。
核技術在醫學上的利用，提高了醫院的綜合技術能力，為患者的早日康復提供了保障。
