핵의료기술학은 정상 혹은 비정상적인 신체기능을 연구하고 질병치료를 위해 방사능 추적자를 활용하는 것을 배우는 학과이다. 방사능추적자 혹은 방사능 약제는 일종의 방사능 약물로서 환자에게 투여되었을 경우에 장비를 이용함으로써 신체 밖에서 검출해낼 수 있다. 핵의료기술자들은 방사능의사 (이 분야를 전공한 내과의사)의 지휘아래 방사능 약제를 준비하고 관리하며 환자에게 투여할 약물의 투여량을 측정하는 기계를 조작하고, 환자를 검사하는데 필요한 컴퓨터 자료를 분석하거나 추정하는 일을 수행한다.

일반적으로 핵의학진단은 세 가지 부분으로 나뉘는데 기관의 영상진단법과 생물학적 표본에 대한 방사능분석 그리고 방사선요법이다. 그중 가장 널리 이행되는 것은 기관의 영상진단으로서 방사능약제를 환자에게 투여하면 신체를 골고루 돌아서 결과적으로 탐지된 곳에 집중되는 방법이다. 예를 들자면, 갑상선은 핵의료 기술자들이 방사선검출기를 가지고 기관들을 찍을 때 방사능 옥소를 흡수하는 것과 같은 것이다.

핵의료기술을 전공하게 되면 인체해부학, 생리학, 화학, 물리학, 수학, 통계학 그리고 컴퓨터분석과 같은 기초과목과 교양과목을 수강하는데, 일부 핵의료기술학 과정은 2년간의 기초교육과 2년간의 전공교육으로 구성되어 있다. 기초과목을 이수한 후 핵의료기술학 과정을 신청하는데 보통 이런 과정은 의과대학내에 개설돼있기 마련이다. 학사과정을 이수한 후에는 국가자격시험에 통과해야만 한다.

※ 핵의료기술학 전공과정에는 강의실 수업참여와 환자와 갖은 병원실습이 포함돼 있으며 학사일정은 빡빡하고 엄격한 편이다. 핵의료기술학은 생물과학에 흥미가 있고 의료직업을 원하지만 내과의사나 간호사가 되는 것은 원치않는 학생들에게 가장 좋은 선택이라고 할 수 있겠다. 많은 학생들이 의과대학의 준비과정으로 이 핵의료기술학을 택하고 있다.