가장 오래된 X선(X-ray) 촬영 이후 암 등을 진단하는 영상장비 중 가장 먼저 등장한 게 컴퓨터단층촬영(CT)이다. CT는 빛에너지인 X선을 360도 각도에서 촬영해 재구성하는 것으로 2차원 영상은 물론 3차원 영상 구현도 가능하다. 심장이나 폐, 내장 등 움직이는 장기 촬영에 적합하다. 특히 CT는 두경부, 폐, 식도, 간, 위장관, 뼈 등 거의 모든 장기의 종양성 질환과 외상을 파악하는 데 도움이 된다.

양전자방출단층촬영(PET)은 방사성 약을 인체에 주사하면 포도당·산소·도파민 등과 결합해 양전자가 나오는데 이때 나오는 감마선 신호를 영상화한 것이다. 암 세포 등이 포도당을 흡수하면 암덩어리가 화면에 노란색으로 표시된다. PET는 한 번에 전신을 찍는데 병변 부위의 위치가 흐릿하게 나오는 단점이 있다.

이에 따라 PET는 CT 및 자기공명영상촬영(MRI) 장비와 결합해 양전자방출컴퓨터단층촬영(PET-CT), 양전자방출자기공명영상촬영(PET-MRI)으로 진화했다. 우리나라에서는 PET-CT가 1990년대 초반 처음 등장했으며, PET-MRI는 최근에 와서야 상용화되고 있다. PET는 각종 암을 진단하는 데 주로 활용되고 있으며 암에 대한 감별 진단, 병기 설정, 재발 평가, 치료 효과 판정 등에 유용한 검사로 알려져 있다. 이 밖에 PET를 이용해 심장 질환과 뇌 질환 및 뇌 기능 평가를 위한 대사적·기능적 영상도 얻을 수 있다. MRI는 자장이 발생하는 커다란 자석통 속에 인체가 들어가면 고주파를 발생시켜 신체 부위에 있는 수소원자핵을 공명, 각 조직에서 나오는 신호의 차이를 측정해 컴퓨터로 재구성, 영상화하는 기술이다. 인체에 고주파를 쏘아 인체에서 메아리와 같은 신호가 발산되면 이를 되받아서 디지털 정보로 변환해 영상화하는 것이다. 수분이 많은 근육과 인대, 물렁뼈, 디스크, 혈관, 지방, 뇌 부위를 CT보다 정확히 보여준다. MRI와 PET는 방사선을 쓰지 않기 때문에 인체에 해가 없다는 것이 장점이다.