Durante muchos años la única forma de energía o radiación empleada por la radiología fueron los rayos X. A principio de los años 60 comenzaron a emplearse los equipos de ecografía o ultrasonografía, aparatos que empleaban los ultrasonidos para obtener imágenes del interior del cuerpo. Los huesos y el gas son barreras que impiden el paso eficaz de los ultrasonidos y limitan su empleo. Una aplicación de los rayos X que fue revolucionaria es la Tomografía Computarizada, o TAC que permite realizar exploraciones tridimensionales de todos los órganos del cuerpo incorporando a un tubo de rayos X giratorio un potente ordenador que es capaz de reconstruir las imágenes.
Una de las técnicas más novedosas es la Imagen de Resonancia magnética, cuyos equipos contienen potentes capaces de generar campos magnéticos de más de 2 Teslas (20.000 Gauss, en el campo diagnóstico y de más de 3 Tesla en el campo de la investigación. Los campos así generados son capaces de alinear ordenadamente el momento magnético nuclear de los átomos con un número impar de nucleones del organismo que se estudia. Cuando el campo magnético cesa bruscamente, los momentos de los átomos del organismo se desalinean, orientándose cada uno en una dirección distinta, al azar, al tiempo que emiten radiaciones electromagnéticas en una banda de radiofrecuencia. Estas radiaciones, recogidas y procesadas por ordenador, se emplean para reconstruir imágenes del interior del cuerpo en las cuales la intensidad mayor o menor de la señal corresponde a los átomos de hidrógeno de los tejidos y del agua corporal. Recientemente se está incorporando a las técnicas de la radiología la Tomografía por emisión de positrones (PET ó TEP). Se trata se una tecnología que utiliza isótopos radiactivos que se introducen en moléculas orgánicas o radiofármacos que son inyectadas al paciente y posteriormente se analiza la emisión radiactiva de los diferentes tejidos según la captación del radiofármaco que presenten. Generalmente se utiliza Glucosa marcada con Flúor-18, por lo que existe mayor afinidad por parte de las lesiones tumorales o inflamatorias. Se pueden realizar estudios combinando TAC y PET lo que permite mayor resolución espacial junto con imágenes funcionales.