Le service de médecine nucléaire réalise des examens d'imagerie utilisant des radiopharmaceutiques (molécules marquées par un isotope radioactif) à des fins diagnostiques (imagerie) ou thérapeutiques. Ces molécules tracent une fonction physiologique (cœur, rein, poumon,..) ou une pathologie (par ex oncologique) sans interférer avec le métabolisme observé, d'où leur nom de traceurs. 

Le service d’imagerie de l’hôpital de la Croix-Rousse est un service polyvalent très actif (plus de 82 000 actes par an dont 27 000 médicalisés), centré sur l’imagerie diagnostique et interventionnelle.