利用各类不同的显像剂或放射性药物，lPET可灵敏而准确地显示肿瘤的灌注、i代谢、i蛋白质合成、iDNA复制、i受体分布、i乏氧及凋亡状态等生物学行为。常用的显像剂有^11碳-胆碱、i^11碳-醋酸盐、i^11碳-蛋氨酸等。