检查中，要从静脉推入少量放射活性标记物(示踪剂)，故受检者会接受一定量的射线，但射线量比大多数的X线检查要小。这些示踪剂快速分布于全身(包括分布在心脏)。通过一种伽玛计数器能接收到这些射线。不同的射线记录仪可以记录单一的或一系列的计算机增强体层图像，后者称为单光子发射计算机体层摄影。通过计算机也可以产生三维图像。
放射性核素显像在诊断原因不明的胸痛时尤显有用。在冠心病患者，通过该项检查可以了解患者心脏血供及功能情况。临床上也用此项检查来评价搭桥术或类似手术后心肌血供恢复情况和心肌梗死后患者的预后。
通过静脉注射201铊并记录受检者运动前、中、后的图像，从而了解心肌灌注情况。心肌摄取201铊的量取决于心肌的血流状况。在峰值运动时，心肌缺血将显示为放射性稀疏或缺失区(与周围血供正常的心肌区域比较)。对不能运动的患者，静脉注射某些药物(如潘生丁和腺苷)可达到相同的效果。
受检者休息数小时后，就要进行第二次扫描，以了解是否存在与冠状动脉狭窄有关的可逆的缺血区域或瘢痕性不可逆缺血区域，后者与以前曾发生的心肌梗死有关。
如果怀疑有急性心肌梗死发生，则不用201铊，而改用99m锝。99m锝主要聚积在缺血心肌，而201铊则主要聚积在正常血供的区域。然而，由于99m锝也积蓄于骨骼组织，故在不同程度上肋骨可影响心脏显像的清晰度。
锝扫描常用于诊断急性心肌梗死。在心肌梗死发生12～24小时后就能获得阳性信息，且可持续约1周左右。