Ядерна медицина — розділ медицини, пов’язаний з використанням досягнень ядерної фізики, зокрема, ЯМР, радіоізотопів, і т. д.. У процедурі ядерної медицини використовуються радіонукліди в поєднанні з іншими елементами, або в поєднанні з існуючими фармацевтичними сполуками з утворенням радіофармпрепаратів. Вони використовуються для дослідження функціональних та структурних особливостей органів і систем людського організму. При деяких захворюваннях — ядерні дослідження можуть визначити медичні «проблеми» організму на більш ранній стадії, ніж інші діагностичні тести. Ядерна медицина, в деякому розумінні, є «радіологією зробленою навиворіт», тому що вона записує випромінювання, яке випромінюється всередині тіла, а не випромінювання, яке генерується зовнішніми джерелами, наприклад, як рентгенівські промені.
У майбутньому ядерна медицина може дати додатковий імпульс для області, відомої як молекулярна медицина. Розуміння біологічних процесів у клітинах живого організму дозволить зробити кількісну оцінку на клітинному і субклітинному рівнях.