Cele mai multe investigaţii imaginistică PET/CT se efectuează ca indicaţie oncologică. Acest lucru are loc în primul rând deoarece examenul PET/CT, prin imaginile ţesutului viabil, înmulţindu-se şi în metabolism activ, prezintă informaţii complexe de aşa natură, de care alte metode de examinare non-invazive (analize de laborator, radiologie, endoscopie, CT, MRI, SPECT, ultrasunete cu cod color) nu sunt capabile.
Indicaţiile oncologice se pot formula la modul general sau divizate pe boli ori organe implicate.
La modul general, examinare PET/CT face posibilă:
a. diagnostic precoce a tumorii (depistarea precoce a ţesutului de tumoral cu metabolism activ),
b. stabilirea extinderii precise a tumorii ("staging"), şi prin aceasta stabilirea planului terapeutic, limitelor intervenţiei chirurgicale, respectiv a volumului ţintei radioterapiei,
c. estimarea neinvazivă a malignităţii tumorii,
d. indicarea locului de luare a biopsiei
e. evaluarea eficacităţii terapiei utilizate ("restaging"),
f. confirmarea sau infirmarea reînnoirii tumorii.

