正電子發射斷層掃描是利用核醫學手段進行癌症診斷的方法之一，其裝置昂貴。PET檢查一直被認為做一次檢查就能發現身體內最小的癌變，被稱為是目前癌症檢查的最有效手段，PET也因此被迅速推廣。利用PET進行癌症檢查時，需要向被檢查者注射含有放射性物質的藥劑，通過計算機成像，醫務人員觀察集中在癌症附近的放射線，就可以發現癌症。
日本國立癌症中心的癌症預防診斷研究中心，在2004年2月開始的一年時間內，約有3000人通過超聲波、CT、血液檢查和PET檢查，診斷出150個癌症病例。但是該中心發現，在這150個病例中，經由PET診斷出的癌症病例只有23人，僅佔全部發現癌症病例的15%。其餘85%的癌症病例都是由超聲波、CT和內窺鏡等其他方法發現的，而PET並沒有檢查出這部分患者患有癌症。
在國立癌症中心發現的150個癌症病例中，大腸癌為32人，PET發現的為4人，佔13%;胃癌患者22人，由PET診斷出的只有1人，僅佔4%%。PET發現的癌症多為肺癌，它在28位肺癌患者中發現6例，發現率為21%;在甲狀腺癌的11位患者中，由PET發現的癌症為4人，佔36%。
