रेडियोआइसोटोप किसी तत्व के रेडियोधर्मी आइसोटोप हैं। एक ही तत्व के विभिन्न समस्थानिकों के परमाणु नाभिक में प्रोटॉन की संख्या समान होती है लेकिन न्यूट्रॉन की संख्या भिन्न होती है। रेडियोआइसोटोप रेडियोफार्मास्यूटिकल्स का एक अनिवार्य हिस्सा हैं। रेडियोआइसोटोप का उपयोग आमतौर पर औद्योगिक रेडियोग्राफी में किया जाता है। परमाणु चिकित्सा में उपयोग किए जाने वाले रेडियोआइसोटोप का आधा जीवन बहुत कम होता है, जो उन्हें चिकित्सीय उद्देश्यों के लिए उपयुक्त बनाता है।
परमाणु चिकित्सा चिकित्सा में रेडियो-आइसोटोप (रेडियोफार्मास्यूटिकल्स) की कैंसर चिकित्सा में प्रमुख भूमिका है। न्यूक्लियर मेडिसिन रेडियो-आइसोटोप का उपयोग हृदय रोगों जैसी विभिन्न अन्य बीमारियों के गैर-आक्रामक निदान और उपचार के लिए नियमित रूप से क्लीनिकों में किया जाता है। परमाणु चिकित्सा रेडियो-आइसोटोप रेडियोफार्मास्यूटिकल्स का एक महत्वपूर्ण घटक हैं। न्यूक्लियर मेडिसिन रेडियो-आइसोटोप का उपयोग दो प्रक्रियाओं के लिए किया जाता है जिन्हें इन विट्रो डायग्नोस्टिक विश्लेषण और इन विवो प्रक्रियाओं के रूप में जाना जाता है।