生体内の分子を可視化する研究および開発された可視化技術を応用した研究方法の総称。PET（ポジトロン放出断層撮影法）を使ったがん検診は、放射性同位元素を含む薬剤を投与して、脳や心臓の働き、がんの病巣などを細かく調べる方法で、分子イメージングの一つである。この技術でより効果的な創薬や病理の追求、オーダーメード医療（perasonalized healthcare）などへの手がかりとして期待が集まっている。