現有的醫學成像手段主要有X射線、電子計算機斷層掃描（CT）、磁共振成像（MRI）、單光子發射計算機斷層顯像（SPECT）、正電子發射型計算機斷層顯像（PET）、超聲成像（Ultrasound）等。
（1）X射線：
X光檢查是傳統的影像學檢查手段，它是應用較早、最普遍，價格也相對便宜。主要用於一些疾病的初步檢查，便於發現較明顯病變的組織和結構，是疾病初篩的首選檢查方式。
①優點：X光是觀察骨骼簡便的檢查方式，價格也相對較便宜。
②缺點：X光檢查只能提供平面影像，成像也容易受衣物、首飾甚至過厚的軟組織影響，一般多用於粗看骨骼健康。過量的 X 射線照射到生物機體時，可能造成生物細胞受到破壞。
（2）電子計算機斷層掃描（CT）：
CT圖像是重建圖像，是用X線束對人體某部一定厚度的層面進行掃描，由探測器接收透過該層面的X線，轉變爲可見光後，由光電轉換變爲電信號，再經模擬/數字轉換器轉爲數字，輸入計算機處理，把數字矩陣中的每個數字轉爲不等灰度的象素，並按矩陣排列，即構成CT圖像。
①優點：密度分辨率高，斷面解剖關係清楚，病變細節顯示良好，尤其平片顯
示不了細小的鈣化、液化、壞死等結構，對定性診斷很有幫助。相對便宜、安全和迅速，適合首選檢查。檢查速度快，尤其適合於急診檢查，如外傷、腦血管意外等。可獲得不同組織感光區的CT值，以進行定量分析。增強掃描有助於病變更好地顯示及定性診斷。可進行圖像重建。
②缺點：有些部位骨骼僞影太多，影響其周圍軟組織結構的顯示，如顱底部及椎管。成像受呼吸運動的影響，容易漏診小的病狀，如肺、肝臟等。X線輻射量大。重建圖像僞影較多。
（3）磁共振成像（MRI）：
磁共振成像是斷層成像的一種，基於核磁共振現象這一物理現象，它利用磁共振現象從人體中獲得電磁信號,並重建出人體信息。它可以直接作出橫斷面、矢狀面、冠狀面和各種斜面的體層圖像。磁共振與X光和CT檢查最大的不同在於沒有X線輻射，對機體的損害很小，主要用於發現軟組織疾病。其中，功能性磁共振成像（fMRI，functional Magnetic Resonance Imaging）是一種新興的神經影像學方式，其原理是利用磁振造影來測量神經元活動所引發之血液動力的改變。由於fMRI的非侵入性、沒有輻射暴露問題與其較爲廣泛的應用，從1990年代開始就在腦部功能定位領域佔有一席之地。目前主要是運用在研究人及動物的腦或脊髓。目前 fMRI技術已廣泛應用於腦的基礎研究和臨牀治療 ，可以對腦功能激活區進行準確的定位。利用靜息 fMRI還可以研究不同腦區之間的功能相關性 (functional connectivity)，腦部在靜息狀態下自發的低頻活動的同步化現象廣泛存在於聽覺、視覺和工作記憶系統內。
①優點：對疾病的早期診斷敏感，當病變早期出現生物化學變化時就可以顯示
異常，早於同位素、CT及超聲等所有影像檢查。可多平面成像，彌補了CT不能直接多平面成像的缺點，對病變顯示更爲清楚。MRI的流空現像對大血管和循環較快的結構，不需要注射造影劑即能顯示，即MRI-血管造影技術。無骨骼僞影干擾，對顱底，椎管內結構顯示良好。
②缺點：價格昂貴、成像複雜、大多數情況下不適宜於首選。不適合急診或特
別危重的病例，因心電監護等急救設備不能進入MRI室。顯示病竈鈣化及骨皮質差，不適合觀察骨折，而特徵性病竈內鈣化常對定性診斷幫助很大。不能定量分析，T1、T2及質子密度測量運算麻煩、可比性差，故臨牀價值不大。
（4）核素影像（包括SPECT和PET）：
核素影像是新發展起來的核醫學檢查方法，掃描前先給病人注射一種標記某種正電子的放射性製劑，從它們所參與的代謝過程來測定組織的代謝改變。作爲一種反映分子代謝的顯像，當疾病早期處於分子水平變化階段，病變區的形態結構尚未呈現異常，MRI、CT檢查還不能明確診斷時，核素影像檢查即可發現病竈所在，並可獲得三維影像，還能進行定量分析，達到早期診斷。
（4.1）單光子發射計算機斷層顯像（SPECT）：
SPECT屬於核醫學的一種CT技術，從病人體內發射的γ射線成像，與PET統稱發射型計算機斷層成像術(EmissionComputedTomography，ECT)。
①優點：作爲三維圖像可以進行水平、矢狀及冠狀圖像重建。能瞭解機體物質的代謝變化的信息如短暫性腦缺血發作、癲癇、老年性癡呆等ECT能準確顯示出局部的功能和代謝情況在這一方面明顯優於CT。親骨性很強的放射性藥物經靜脈注射後用ECT攝影數分鐘內顯示全身骨像是探測骨腫瘤和轉移癌的最佳方法優於CT和MRI。血流、血池快速成像能觀察病變部位的血供情況及進行血流分析對鑑別良性及惡性病變有幫助特別是肝血管瘤等。
②缺點：對人體組織結構及解剖學的變化的分辨不如CT和MRI，如臨牀上腦出血性疾病的解剖定位。對肺、肝、胃腸道腫瘤探査診斷不如CT和MRI。
（4.2）正電子發射型計算機斷層顯像（PET）：
PET 採用湮沒輻射和正電子準直(或光子準直)技術，從體外無損傷地、定量地、動態地測定 PET顯像劑或其代謝物分子在活體內的空間分佈、數量及其動態變化，從分子水平上獲得活體內 PET 顯像劑與靶點(如受體、酶、離子通道、抗原決定簇和核酸)相互作用所產生的生化、生理及功能代謝變化的影像信息。
①優點：所用的放射性核素都是人體組織的基本元素易標記各種生命必須的化合物及其代謝產物且參加人體生理生化代謝過程。圖像能反應人體生理、病理異常生化代謝情況比SPECT更清晰、更真實對疾病的早期診斷、確定治療方案、監測療效、判斷愈後等等都有很大的實用價值。
②缺點：PET設備和檢查費高昂。放射性核素半衰期短且都是加速器產生故使用PET的單位或其附近的機構必須有生產短半衰期放射性核素的醫用迴旋加速器。
（5）超聲成像（Ultrasound）：
超聲成像是利用超聲聲束掃描人體，通過對反射信號的接收、處理，以獲得圖像，常用來判斷臟器的位置、大小、形態，確定病竈的範圍和物理性質，提供一些腺體組織的解剖圖，鑑別胎兒的正常與異常，在眼科、婦產科及心血管系統、消化系統、泌尿系統的應用十分廣泛。
①優點：價廉、簡便、迅速、無創、無輻射性、準確、可連續動態及重複掃描，因此易於推廣應用，常作爲實質臟器及含液器官的首選方法。成像速度快，可適時觀察運動臟器，非常適合於心臟，大血管及膽囊的顯示和測量；無輻射性。
②缺點：超聲術受氣體與骨骼的阻礙，不適合於含氣臟器如肺、消化道及骨骼的檢查，但隨着體腔探頭的開發及消化道聲學造影劑的應用，已使胃部超聲檢查應用於臨牀。除此，超聲診斷的準確性受操作者的經驗、檢查技巧和認真程度影響。