A PET-vizsgálat, vagy pozitronemissziós tomográfia, egy radioaktív nyomjelző, jellemzően egy glükózforma eloszlásának detektálásával készít képeket az agyi aktivitásról. Azok a területek, amelyek több glükózt fogyasztanak, aktívabbnak tűnnek.

A résztvevő egy kis nyomjelző injekciót kap, majd elvégez egy feladatot, vagy pihen, miközben a fejét körülvevő detektorok rögzítik a kibocsátott pozitronokat. Egy számítógép képekké rekonstruálja az adatokat, amelyek a relatív metabolikus aktivitást mutatják. A PET-et a nyelv, az emlékezet, az érzelmek, valamint a különféle pszichiátriai és neurológiai rendellenességek idegi korrelátumainak vizsgálatára használták. Megfelelően jelölt vegyületek használata esetén a specifikus neurotranszmitter receptorok eloszlását is nyomon tudja követni.

A térbeli felbontás alacsonyabb, mint az MRI-é, és a radioaktív anyagok használata korlátozza a szkennelés gyakoriságát. Számos kutatási célból a funkcionális MRI nagyrészt felváltotta a PET-et, mivel nem igényel injekciót, és szabadabban megismételhető. A PET továbbra is értékes bizonyos klinikai kérdésekben és olyan molekuláris célpontok vizsgálatában, amelyeket az MRI nem tud kezelni.

Amikor az a kérdés, hogy mely agyterületek metabolikusan aktívak egy adott állapotban vagy feladat során, a PET közvetlen választ ad.