以醫學檢查、診斷為目的的現代影像技術。包括傳統X射線診斷學、電腦X射線體層成像(CT)和幾項影像學新技術，如B型超聲像、數位減影血管造影及磁共振成像(MRI)等。又稱診斷影像學。隨著科學的發展，醫學影像學不但可用於診斷，亦用於治療。
傳統放射診斷學 對臨床疾病的診斷起瞭重要作用。但它有幾個缺點：①對人體內病理變化的反反映不夠靈敏，對人體內密度變化的分辨力差，如腦內出血及梗死的鑒別，內臟腫瘤的早期發現均受到限制。②常規X射線檢查隻能顯示身體臟器縱軸的平面投影，立體顯示受到限制。③對某些疾病的早期表現不能顯示，如較小的腫瘤、輕度炎癥、水腫、少量出血等。
計算機X射線體層成像(CT) CT掃描與X射線攝影不同，不是將人體內部結構直接投影在照片上，而是用X射線對檢查部位進行體軸水平面的掃描（見CT成像）。
B型超聲顯像 與CT同時發展起來的影像學檢查方法之一。超聲波通過人體，遇到不同臟器、組織的交界面時，聲波就產生反射、折射，把接收到的回波經過處理即可形成圖像。特點是：①操作簡單。②沒有放射線。③比CT經濟。④對人體內病變的形態學及功能性變化均可有較高的診斷效能。不足之處是對個別檢查部位、個別疾病（如成人顱內病變），仍受骨骼的幹擾，病變顯示不清楚（見超聲診斷）。
磁共振成像(MRI) 對器官及組織影像的對比度和敏感性比CT高，可顯示一些在CT上不顯示的病變，如肝癌周圍的子灶、腦白質輕度變性、較小的腦腫瘤等。對神經系統和血管系統疾病的診斷也比CT勝一籌（見磁共振成像）。
數字減影血管造影(DSA) 20世紀70年代末期，努德爾曼等把電子計算機與常規血管造影相結合，推出數字減影血管造影。它對某些有常規血管造影禁忌者也可進行檢查。後來從靜脈法DSA又進一步發展到動脈插管法，這與常規造影相比用藥量少，濃度低，減少病人的反應，影像質量更清晰。
介入放射學 1967年馬戈利斯首先提出，其含義有兩種：①應用放射診斷學的器械、技術和方法，達到治療疾病的目的。②應用放射診斷學技術作為導向穿刺手段，取得組織學（包括病理組織學）、細胞學、細菌學、生物化學和生理學資料，以進一步明確疾病的診斷。它不同於不用放射診斷技術導向的穿刺活檢。介入技術不但能解決一些疾病的診治問題，而且方法簡便，危險性小，效果良好（見介入療法）。