Beberapa jenis tes pencitraan medis digunakan untuk mendiagnosis kanker. Tes-tes ini termasuk pencitraan resonansi magnetik sinar-x, tomografi komputer, dan tomografi emisi positron. Beberapa di antaranya juga dapat membantu stadium kanker, yang berarti mengevaluasi seberapa jauh kanker telah berkembang di dalam tubuh, dan apakah telah menyebar. Setiap jenis pemindaian kanker menggunakan teknologi yang sedikit berbeda dan menghasilkan hasil dengan akurasi dan detail yang berbeda. Seringkali dua dari tes kanker ini dilakukan pada saat yang sama, karena beberapa pemindaian memiliki efek sinergis bila digunakan bersama-sama.
Rontgen adalah pemeriksaan paling dasar yang dapat berfungsi sebagai pemindaian kanker. Meskipun x-ray adalah alat diagnostik yang berguna, namun tidak cukup rinci untuk diagnosis yang akurat dan tidak digunakan untuk menentukan stadium kanker. Sinar-X adalah salah satu tes pencitraan diagnostik pertama yang dapat digunakan untuk mendiagnosis kanker, tetapi hampir selalu diikuti oleh setidaknya satu pemindaian diagnostik lagi.
Tomografi komputer, juga disebut sebagai CT scan, menggunakan teknologi sinar-x tetapi menggunakan peralatan tambahan untuk mengambil sinar-x dari berbagai sudut secara bersamaan. Jenis pemindaian kanker ini dapat menghasilkan gambar tiga dimensi dari bagian dalam tubuh, dan merupakan alat diagnostik yang jauh lebih berguna daripada sinar-x tunggal. Kelemahan utama dari CT scan adalah bahwa gambar yang dihasilkan kontrasnya rendah. Untuk membantu memperbaiki masalah ini, seseorang yang menjalani CT scan dapat menerima suntikan pewarna kontras intravena sehingga pemindai dapat menghasilkan gambar yang lebih detail.
Pemindaian pencitraan resonansi magnetik, yang biasa disebut pemindaian MRI, menghasilkan gambar tubuh dengan menggunakan radiasi elektromagnetik. Pemindaian MRI dapat menghasilkan gambar dengan detail yang jauh lebih besar daripada CT scan, dengan keuntungan tambahan bahwa MRI dapat menghasilkan gambar dengan kontras tinggi tanpa perlu suntikan pewarna intravena.
Pemindaian tomografi emisi positron, atau pemindaian PET, adalah pemindaian kanker paling efektif yang digunakan untuk mendeteksi dan menentukan stadium kanker. Tidak seperti jenis pemindaian kanker lainnya, pemindaian PET bergantung pada perbedaan metabolisme antara sel ganas dan non-ganas untuk mendeteksi kanker dalam tubuh. Karakteristik pemindaian PET ini berarti tes khusus ini lebih rinci dan lebih akurat daripada yang lain untuk mendiagnosis kanker.
Menggabungkan pemindaian PET dengan pemindaian CT atau pemindaian MRI memungkinkan hasil yang lebih akurat dan terperinci yang dapat memberikan prognosis kanker yang akurat. Informasi tentang lokasi, ukuran, dan aktivitas metabolisme tumor sangat penting, karena mempengaruhi jenis perawatan yang dapat diterima pasien. Pemindaian kombinasi ini juga sangat berguna untuk menentukan seberapa baik respons pasien terhadap pengobatan tertentu setelah dilakukan.