รังสีนิวเคลียร์เวชศาสตร์จะใช้ในระหว่างกระบวนการถ่ายภาพนิวเคลียร์เพื่อช่วยให้ผู้เชี่ยวชาญทางการแพทย์ตรวจพบสภาพทางชีวภาพ ช่างเทคนิคฉีดรังสีจำนวนเล็กน้อยเข้าสู่กระแสเลือดและใช้กล้องพิเศษเพื่อค้นหาความผิดปกติ ในกรณีส่วนใหญ่การใช้รังสีในลักษณะนี้มีความเสี่ยงเพียงเล็กน้อยอย่างไรก็ตามมีผลกระทบสะสมเนื่องจากการสัมผัสซ้ำ ๆ ผู้หญิงที่กำลังตั้งครรภ์หรือให้นมบุตรก็มีความเสี่ยงเช่นกันกับเด็กที่ยังไม่เกิดหรือปัญหาสุขภาพกับเด็กที่กินนมแม่ อันตรายอื่น ๆ รวมถึงการแพ้, อันตรายจากการทำงาน, การกำจัดของเสียและเป้าหมายที่เป็นโอกาสของผู้ก่อการร้าย
ขนาดที่ใช้ระหว่างขั้นตอนการถ่ายภาพมีขนาดเล็กและในปี 2011 การวิจัยยังไม่ได้สังเกตถึงผลกระทบระยะยาว อย่างไรก็ตามผู้ป่วยที่ต้องได้รับการรักษาซ้ำ ๆ จะมีความเสี่ยงสูงที่จะเป็นมะเร็งและปัญหาสุขภาพอื่น ๆ ที่เกี่ยวข้องกับการได้รับรังสีนิวเคลียร์ สิ่งนี้เกิดขึ้นเนื่องจากการแผ่รังสีสะสมในร่างกายและสร้างขึ้นเมื่อเวลาผ่านไป สตรีมีครรภ์และผู้ที่ให้นมบุตรมีความเสี่ยงต่อการเกิดภาวะแทรกซ้อนจากการตั้งครรภ์หรือการได้รับรังสีจากลูกผ่านทางน้ำนม เนื่องจากความเสี่ยงดังกล่าวแพทย์มักจะไม่ใช้วิธีการถ่ายภาพที่ต้องอาศัยการฉายรังสีสำหรับสตรีมีครรภ์และผู้ที่ให้นมบุตร
ปฏิกิริยาการแพ้มักไม่เกี่ยวข้องกับการแผ่รังสีเวชศาสตร์นิวเคลียร์ แต่เกิดขึ้นได้ บ่อยครั้งที่อาการแพ้นั้นไม่รุนแรงและมีอาการไม่สบายเพียงเล็กน้อย แต่ในบางกรณีร่างกายของผู้ป่วยอาจมีปฏิกิริยารุนแรงเมื่อได้รับรังสี ปฏิกิริยาก่อนหน้านี้ไม่ว่าจะอ่อนหรือรุนแรงจำเป็นต้องรายงานต่อแพทย์ผู้เชี่ยวชาญก่อนที่จะทำการถ่ายภาพทุกประเภทที่ใช้รังสี
อันตรายจากการทำงานที่เกี่ยวข้องกับรังสีนิวเคลียร์เวชศาสตร์ในทางตรงกันข้ามมีความเสี่ยงที่สำคัญมากขึ้นเนื่องจากการสัมผัสซ้ำ ผู้บริหารการสอบมีความเสี่ยงเพิ่มขึ้นในการพัฒนาต้อกระจกหรือมะเร็งหรือพบภาวะแทรกซ้อนจากการตั้งครรภ์ อย่างไรก็ตามนักเทคโนโลยีสามารถลดความเสี่ยงเหล่านั้นได้โดยทำตามขั้นตอนความปลอดภัยที่เหมาะสมและสวมใส่อุปกรณ์ความปลอดภัยที่เหมาะสม
การจัดเก็บวัสดุเหลือทิ้งจากนิวเคลียร์อาจก่อให้เกิดอันตรายจากรังสีนิวเคลียร์ มีความเสี่ยงหลักสองประการที่เกี่ยวข้องกับการจัดเก็บของเสียที่มีกัมมันตภาพรังสี ได้แก่ ความปลอดภัยและการไม่มีที่เก็บถาวร ในปี 2011 สหรัฐอเมริกาขาดสิ่งอำนวยความสะดวกถาวรในการจัดเก็บกากนิวเคลียร์และเก็บวัสดุไว้ในสถานที่ชั่วคราวซึ่งผู้คนไม่ได้สัมผัสกับมัน สิ่งอำนวยความสะดวกดังกล่าวพร้อมด้วยสิ่งอำนวยความสะดวกทางการแพทย์ที่ใช้เวชศาสตร์นิวเคลียร์อาจเป็นเป้าหมายสำหรับผู้ก่อการร้ายที่กำลังมองหาวัสดุนิวเคลียร์หรือใช้เป็นสถานที่วางระเบิดเพื่อกระจายรังสีนิวเคลียร์ สิ่งอำนวยความสะดวกสามารถป้องกันสถานการณ์ดังกล่าวได้โดยทำตามขั้นตอนการรักษาความปลอดภัยที่เหมาะสมและติดตามวัสดุเหลือทิ้งที่มีกัมมันตภาพรังสีอย่างเพียงพอ
