PET-CT对部分恶性肿瘤的早期发现和早期诊断是非常灵敏的一种诊断手段。由于恶性肿瘤组织的重要特点就是肿瘤细胞生长迅速、代谢旺盛，特别是葡萄糖酵解速率比较增高，这个时候通过PET-CT的代谢显像，就可以早期发现恶性肿瘤。如果发现了肺部的一个单发结节，PET-CT可以显示代谢明显活跃，提示是恶性病变。
如果局部没有代谢增高的表现，良性病变的可能性更大一些。在进行后续治疗选择的时候需要特别关注，如果PET-CT上怀疑是恶性病变，可以进一步取组织做病理检查，来明确是不是癌症的诊断，以免延误对早期癌症的治疗。此外，PET-CT检查对于发现全身各部位的软组织、器官和骨骼有没有转移的病变，也是非常重要的一个全身性检查手段，能够对恶性肿瘤进行更加准确的分期，并且可以提供准确的穿刺或者组织活检部位，协助临床医生制定更好的治疗方案。