PET-CT适用于人体大多数良恶性肿瘤的鉴别诊断、分期分级以及全身状况的评估；治疗前后疗效评估（包括：手术后肿瘤残留情况或复发与疤痕组织的鉴别、放疗和化疗前后肿瘤病灶的变化、放射性肺炎与肿瘤复发的鉴别等） 及肿瘤转移灶的全身监测。肿瘤原发灶的及时诊断对制订治疗方案十分关键。对病人的预后及生存时间也致关重要。而临床上相当数量的转移性肿瘤患者难以检出原发肿瘤的部位。对这些原发灶不明的患者，进行全身PET-CT检查则可同时了解肿瘤原发灶及全身转移情况，包 括骨骼及软组织的转移，为指导组织学定位诊断及选择正确的治疗方案提供可靠依据。PET-CT在如下常见肿瘤临床诊断中的应用为：
        1.肺癌：孤立性肺结节（SPN）的良恶性鉴别诊断。如果FDG摄取阴性，96%提示为良性病变；不明原因的恶性胸腔积液或肿瘤标志物增高或发现转移性肿瘤等欲寻找其原发病灶；肺癌精确的临床分期（TNM）：PET全身显像一次可提供肺、纵隔淋巴结、肝、肾、 肾上腺、骨骼、脑等部位有无转移的信息；肺癌治疗后有无残余的肿瘤活性病灶；评价 肺癌放疗、化疗的疗效。
        2.结直肠癌：结直肠癌术前临床分期，以指导制订临床治疗方案；结直肠癌术后CEA水平升高而常规检查阴性的患者；直肠癌放疗后局部肿瘤复发与纤维化的鉴别诊断淋巴瘤； 淋巴瘤临床分期? 淋巴瘤骨髓浸润的评价；淋巴瘤化疗、放疗疗效评价和临床缓解评 价；对不明原因发热的病因进行协助诊断。
        4.头颈部肿瘤：头颈部肿瘤隐慝性病灶及浸润范围的诊断；颈部转移性肿瘤寻找原发病 灶；头颈部肿瘤的临床分期；头颈部肿瘤放化疗疗效评价，头颈部肿瘤治疗后肿瘤复发的 早期诊断，与纤维化鉴别诊断。
        5.脑肿瘤：胶质瘤的分级和预后评估；恶性脑肿瘤和其他炎症等良性病变的鉴别；脑肿 瘤放疗后改变与复发的鉴别。
        6.食道癌：食道癌术前的临床分期，指导制订临床治疗方案；食道癌放疗后局部肿瘤复发 与纤维化的鉴别诊断；食道癌治疗后再分期。
        7.乳腺癌：乳腺癌术前诊断和分期；乳腺癌术后，协助指导制订临床治疗方案；乳腺 癌放疗后局部肿瘤复发与纤维化的鉴别诊断。
        8.其他肿瘤：如黑色素瘤、骨肉瘤、胰腺癌、甲状腺癌、宫颈癌、卵巢癌、精原细胞癌等多种肿瘤的临床诊断与分期。