傳統(tǒng)成像大多依賴于肉眼可見的身體,、生理和代謝過程在疾病狀態(tài)下的變化，而不是了解疾病的特異性分子事件；分子成像則是利用特異性分子探針追蹤靶目標(biāo)并成像,。這種從非特異性成像到特異性成像的變化,，為疾病生物學(xué)、疾病早期檢測,、定性,、評估和治療帶來了重大的影響。

分子成像技術(shù)使活體動物體內(nèi)成像成為可能,，它的出現(xiàn),，歸功于分子生物學(xué)和細(xì)胞生物學(xué)的發(fā)展、轉(zhuǎn)基因動物模型的使用,、新的成像藥物的運用,、高特異性的探針、小動物成像設(shè)備的發(fā)展等諸多因素,。分子成像技術(shù)可用于——研究觀測特異性細(xì)胞,、基因和分子的表達(dá)或互作過程，同時檢測多種分子事件,，追蹤靶細(xì)胞,，藥物和基因治療優(yōu)化，從分子和細(xì)胞水平對藥物療效進(jìn)行成像,，從分子病理水平評估疾病發(fā)展過程,，對同一個動物或病人進(jìn)行時間、環(huán)境,、發(fā)展和治療影響跟蹤,。