放射性核種除用於診斷外，也可用於治療。部分核種進行衰變時能釋放出α粒子或β粒子，此類粒子在組織中行進距離較短，並且在組織中行進時會釋放能量或產生自由基造成附近組織DNA之破壞，利用此特性配合特定分子藥物在體內的分佈，可達到選擇性破壞腫瘤組織的效果。
 

        目前最常使用的核種為碘-131 (Iodine-131)。碘-131可用於甲狀腺癌術後清除殘存組織，或用於治療復發與轉移之腫瘤。較大劑量的碘-131(超過30毫居禮)需要住院隔離，當測量之劑量率小於可釋放之標準後即可出院。
 

        除碘-131外，本院亦將引進其他用於治療的藥物，如：

• 鐳-223 (Radium-223 chloride)：用於治療去勢抗性攝護腺癌(castration-resistant prostate cancer)合併有症狀的骨轉移 (但無臟器轉移)。

• 釔-90 微球體 (Yttrium-90 microspheres)：稱為「經肝動脈放射性栓塞」，可治療原發性肝癌或肝轉移癌。