麻省总医院放射科的核医学和分子成像部门采用先进的设备，提供一系列与核医学项目相关临床诊断和治疗，包括骨显像、肾功能研究和胃肠道生理学、肿瘤造影、正电子发射计算机断层显像（PET/CT）、单光子发射计算机断层显像（SPECT）以及SPECT/CT显像。 所有的PET/CT成像都由配以64层多排螺旋CT扫描仪的设备进行，这一配置允许完整的诊断CT扫描安排在同一室内得以预约和进行，为患者提供便利。 部门成员和胸部、腹部、神经放射学和肌肉骨骼系统等附属专业放射治疗师仍保持日常诊断宣读会议，审查和关联PET和CT扫描，以提供可能的诊断信息。高级的主治医生总是可以探讨出较好的核成像技术应用。