La tomografia a emissione di positroni (PET) è una tecnica di diagnostica per immagini cerebrale di considerevole importanza in neurologia clinica, così come in ricerca. Questo articolo descrive in successione: il principio e le applicazioni della PET così come le caratteristiche delle diverse camere disponibili, gli isotopi e i radiotraccianti usati con i loro vantaggi e svantaggi, le metodiche di quantificazione e di analisi di dati e di immagini PET e la complementarità tra PET e risonanza magnetica. Le principali applicazioni della PET riguardano lo studio del flusso ematico, la misurazione del metabolismo cerebrale, la misurazione quantitativa dei parametri della neurotrasmissione e, da poco, la misurazione delle placche amiloidi e di altre proteine.