生体の周囲にリング状に並べられた検出器によって，生体内に分布する放射性同位元素（radioisotope，RI）から放出されるガンマ線を測定し，X線CTと同様の画像再構成法により生体内のRI分布の断層像を得るものである．ガンマ線放出核種が使用されるものは単一光子エミッションCT（single photo emission computed tomography, SPEC）と呼ばれ，ポジトロン（陽電子）放出核種が使用されるものはポジトロンCT（positron emission tomography, PET）と呼ばれる．