在詳細介紹它的原理之前，我們首先要了解正電子的來源。正電子來源于放射性物質，一般情況下這種放射性物質是人體所需的物質，如葡萄糖、蛋白質等。然后這些物質的其中一個元素使用短壽命的放射性同位素代替，如碳-11、氮-13、氧-15、氟-18等。

接下來，我們關注的是具體的放射性同位素：氟-18，它的質量數為18，而質子數為9，因此它有9個中子。這種形式的氟具有放射性，它會衰變成氧元素，因此FDG變成了正常的葡萄糖。

所以，正電子在體內不會傳播得很遠，它基本上會在其產生的位置與體內的電子相碰，相互湮滅并把質量轉化為能量，這種能量的特別之處在于它產生兩個伽馬輻射光子。更重要的是，這兩個光子會以180度向外傳播。而在人體外圍是一圈伽馬探測器，這兩個光子幾乎同時到達探測器相對的位置，然后由于兩個光子穿過的人體組織不同，它們的衰減也會不同，計算機通過一系列復雜的計算就能確定位置。不過，要準確計算出FDG被吸收的位置并成像，計算機需要進行多達100萬次的分析。

但是，如果只做PET的話，產生的圖像的分辨率是非常低的。所以，它經常會結合其他技術(例如CT)，來更好地顯示一些器官的確切位置。所以，這兩者結合我們就可以定位新陳代謝的確切位置，并以亮度來區別新陳代謝的強度。一般來說，癌細胞需要更多的糖，這會導致某些部位出現異常的亮度。所以，PET非常適合早期癌癥的發現。