Poslovi nuklearnog tehničara uključuju davanje radiofarmaceutika — tvari koje emitiraju malu, ali mjerljivu radioaktivnost — pacijentima i mjerenje te aktivnosti kao radionuklida na naknadnim slikovnim skeniranjima kako bi se liječile ili identificirale bolesti. Nakon oralne, nazalne ili intravenske primjene, radiofarmaceutici se apsorbiraju u različita tkiva ovisno o njihovoj dizajniranoj funkciji, a zatim se koriste razne sofisticirane kamere za dobivanje slika tjelesne rezultirajuće apsorpcije ili metabolizma radionuklida. U SAD-u otprilike polovica poslova nuklearnih tehničara zahtijeva minimalnu pripremu diplome suradnika za ulazak u polje, a gotovo jednu četvrtinu pozicija drže tehničari s diplomama. Poslovi nuklearnih tehničara složeni su i zahtijevaju značajnu obuku i obrazovanje. Različite vrste nuklearnih tehničara mogu se grubo klasificirati kao tehničari za dijagnostiku ili liječenje, tehničari nuklearne kardiologije ili tehničari s tomografom s pozitivnom emisijom (PET).
Ovisno o veličini objekta u kojem rade, nuklearni tehničari mogu prvenstveno raditi kao dijagnostički nuklearni tehničari ili terapijski nuklearni tehničari. Posao nuklearnog tehničara za dijagnostiku uključuje davanje radiofarmaka pacijentima, a zatim mjerenje apsorpcije materijala u tijelu. U usporedbi sa zdravim skeniranjem, dijagnoze različitih bolesti mogu se postaviti na temelju povećane ili smanjene radioaktivnosti u proučavanom području. Terapijski nuklearni tehničari daju radiofarmaceutike, prvenstveno u onkološkim situacijama ili liječenju raka. U manjim medicinskim centrima nema razlike između pozicija.
Postoje dva formalna područja specijalizacije u poslovima nuklearnih tehničara. I PET tehničari i tehničari nuklearne kardiologije zahtijevaju dodatnu obuku i certificiranje za rad u tim područjima. PET tehničari daju radiofarmaceutike, a zatim upravljaju posebnom kompjuteriziranom opremom za snimanje kako bi proizveli hologram ili 3-dimenzionalnu sliku tijela. Poslovi kardiološkog nuklearnog tehničara uključuju davanje radiofarmaka koji mogu pokazati protok krvi u srce i unutar vaskularnog sustava srca tijekom odmora i tijekom napora. Slike koje su rezultat obje ove vrste testova moraju se zatim organizirati, pregledati i pohraniti u računalni sustav opreme za pregled od strane radiologa koji je propisao lijek.
Svi poslovi nuklearnog tehničara zahtijevaju pažljivu pažnju na detalje kako bi zaštitili pacijenta i tehničara od prekomjernog izlaganja zračenju. Nuklearni tehničari moraju biti stručni u administraciji radiofarmaka i rukovanju svom opremom za snimanje. Moraju pažljivo dokumentirati stanje pacijenta, vlastitu usklađenost s posebnim nalozima radiologa i odlaganje cjelokupnog radioaktivnog otpada i materijala.