PETCT主要应用于早期诊断及鉴别诊断恶性肿瘤或病变，进行准确的肿瘤临床分期，指导或调整临床治疗方案，帮助制订肿瘤放疗计划，引导肿瘤穿刺、活检和介入治疗，寻找肿瘤原发灶。也可用于高危人群的肿瘤筛查和已经明确诊断为恶性肿瘤的患者治疗疗效评估。

       PETCT从分子水平通过肿瘤代谢的变化，能较CT、MR等显示解剖结构的普通影像学检查，更早反映肿瘤治疗效果。肿瘤局部代谢降低提示治疗有效，代谢升高提示疗效差，因此，PETCT能及时指导临床巩固或调整治疗方案。另外治疗过程中，确定有无肿瘤残余、纤维化或坏死，以及随访过程中监测肿瘤复发及转移等，PETCT也均可以发挥大作用。

      PETCT能对癫痫灶准确定位，也是诊断抑郁症、帕金森氏病、老年性痴呆等疾病的独特检查方法。癫痫的治疗是医疗难题之一，难就难在致痫灶的准确定位，PETCT使这一医学难题迎刃而解。PETCT能鉴别心肌是否存活，为下一步治疗方案的制定提供客观依据，是评估心肌存活的“金标准”。PETCT对不明原因发热等疑难疾病及炎性疾病的病因寻找、病灶定位、病变范围确定及疗效评估具有很好的价值。