Methode zur Messung von Hirnaktivität mit Hilfe von Radiopharmaka. Wird häufig zur Untersuchung bestimmter Transmittersysteme verwendet. Erfolgt in fünf Schritten:

1. Herstellung radioaktiv markierter Substanz
2. Injektion des Tracers
3. Isotope zerfallen → Emission von Positronen
4. Kollision der Positronen mit Elektronen → erzeugt Photonen
5. Messung der Photonen in Form von Gammastrahlung

→ Vorteil: Spezifität der Tracer | Nachteil: Kostenaufwändig, Strahlung, schlechtere (zeitliche) Auflösung als fMRT