PET-CT因代謝特征性，可發現許多不易發現的腫瘤，對于腫瘤的鑒別診斷有優勢，但最終確診還是需要依靠病理診斷。PET-CT對肺癌、乳腺癌、卵巢癌、黑色素瘤以及侵襲性淋巴瘤的診斷準確性非常高，敏感性和特異性可達到90%以上，而且它還能發現遠處的隱匿性轉移病灶。 當然PET-CT并非100%有效，對于某些部位或特殊類型的腫瘤診斷效果不理想，如肝細胞肝癌、腦部腫瘤以及空腔臟器腫瘤，經常會出現假陰性的情況。另外，對于炎癥或者結核等良性病變，有時會出現假陽性的情況。PET-CT的主要原理是通過追蹤注入后的葡萄糖在體內的攝取分布，來判斷具體是腫瘤還是炎癥，以及腫瘤的性質。