يُنتج فحص التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني (PET) صورًا لنشاط الدماغ عن طريق الكشف عن توزيع مادة مشعة، عادةً ما تكون شكلاً من أشكال الجلوكوز. وتظهر المناطق التي تستهلك المزيد من الجلوكوز أكثر نشاطًا.

يتلقى المشارك حقنة صغيرة من المادة المشعة، ثم يؤدي مهمة ما أو يستريح بينما تسجل أجهزة الكشف المحيطة بالرأس البوزيترونات المنبعثة. يقوم الحاسوب بإعادة بناء البيانات إلى صور تُظهر النشاط الأيضي النسبي. وقد استُخدم التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني (PET) لدراسة الارتباطات العصبية للغة والذاكرة والعاطفة والعديد من الاضطرابات النفسية والعصبية. كما يمكنه تتبع توزيع مستقبلات ناقلات عصبية محددة عند استخدام مركبات موسومة مناسبة.

دقة التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي أقل من دقة التصوير بالرنين المغناطيسي، كما أن استخدام المواد المشعة يحد من عدد مرات التصوير. ولأغراض بحثية عديدة، حلّ التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي محل التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني إلى حد كبير، لأنه لا يتطلب حقنًا ويمكن تكراره بسهولة أكبر. مع ذلك، يبقى التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني ذا قيمة في بعض المسائل السريرية، وفي دراسة الأهداف الجزيئية التي لا يستطيع التصوير بالرنين المغناطيسي تحديدها.

عندما يكون السؤال هو أي مناطق الدماغ نشطة استقلابياً أثناء حالة أو مهمة معينة، فإن التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني (PET) يوفر إجابة مباشرة.