Emisija pozitrona nusprodukt je vrste radioaktivnog raspada poznatog kao beta plus raspad. U procesu beta plus raspada, nestabilna ravnoteža neutrona i protona u jezgri atoma pokreće pretvorbu viška protona u neutron. Tijekom procesa pretvorbe emitira se nekoliko dodatnih čestica, uključujući pozitron. Pozitron je posebna vrsta čestica poznata kao beta čestica jer je nusprodukt beta raspada.
Ovaj proces beta plus raspada događa se nasumično cijelo vrijeme u elementima s potencijalom da dožive ovu vrstu radioaktivnog raspada i energije za transformaciju protona u teži neutron. Osim proizvodnje neutrona, beta plus raspad rezultira proizvodnjom neutrina i pozitrona. Pozitron je antimaterija pandan elektronu, što znači da kada se pozitron i elektroni sudare, oni se anihiliraju, stvarajući gama zrake. Ovo svojstvo važno je za istraživače koji u svom radu koriste emisiju pozitrona.
Radioaktivni raspad uzrokuje promjenu svojstava atoma, jer se ravnoteža protona i neutrona u jezgri pomiče. Ovaj proces objašnjava zašto element može postojati u više oblika poznatih kao izotopi, pri čemu svaki izotop ima različitu ravnotežu protona i neutrona. Mnogi izotopi su nestabilni, brzo se raspadaju i pri tome emitiraju radioaktivne čestice. Ovaj proces također objašnjava neravnomjernu raspodjelu elemenata na Zemlji, budući da se nestabilni elementi tijekom vremena raspadaju u stabilnije oblike, što dovodi do veće koncentracije stabilnih elemenata.
Medicinska zajednica koristi emisiju pozitrona za vrstu medicinske slikovne studije poznate kao pozitronska emisijska tomografija (PET). U ovoj studiji, izotopi za koje je poznato da proizvode pozitronske emisije uvode se u tijelo i prate dok se kreću kroz tijelo i proizvode gama zrake. Izotopi s kratkim poluživotom koji neće uzrokovati štetu tijelu odabrani su tako da PET skeniranje ne bude opasno, a slikovna studija može se kombinirati s drugim tehnikama snimanja kao što je magnetska rezonancija kako bi se dobila potpuna slika o tome što se događa unutar pacijentovog tijela.
PET skeniranje omogućuje liječnicima da snime funkcije tijela, možda ponajviše u mozgu. Skeniranje nije invazivno, pruža privlačnu alternativu operaciji za uvid u unutrašnjost tijela i može pružiti mnogo korisnih informacija. Takvi se snimci koriste u medicinskoj dijagnostici i u medicinskim istraživanjima, pri čemu je skeniranje mozga s pozitronskom emisijskom tomografijom posebno popularno za istraživače u području neurologije koje zanimaju funkcije mozga.