1.分子标的照影（molecular-targetingimaging）：其将所对感兴趣疾病蛋白质具有专一性结合力之抗体或胜肽，予以标誌萤光、冷光、放射核种、顺磁性物质及微气泡粒子作为分子探针（molecularprobe）并且搭配其互补照影系统如活体光学影像系统（invivoopticalimagingsystem）、单光子电脑断层影像系统（singlephotocomputerizedtomography,SPECT）、正子电脑断层影像系统（positronemissiontomography,PET）、磁振影像系统及超音波影像来观察活体内疾病蛋白质的表现。透过此方式，可以达到疾病的早期诊断以及辅助分子治疗。此外，对于所感兴趣之配体或药物也可经由此方式来观察其在生物体内的生物分布及代谢情形。藉由此方式，可缩短药物开发时间及降低开发成本。
2.分子基因照影（molecular-geneticimaging）：其原理为利用其适合照影系统之报导基因（reportergene）如光学、核医或融合报导基因并配合其与报导基因互补之分子探针来观察生物体内外生性或内生性基因表现。此方式可以即时并且重複性观测生物体内基因表现及其动态，故相较于传统方式更能有效探索基因表现与疾病关系并且辅助基因治疗。
3.活体内细胞路径造影（invivocelltraffickingimaging）：一般可将所感兴趣细胞如干细胞、免疫细胞及癌细胞转殖其适合照影系统之报导基因或是给予顺磁性物质或放射核种让其细胞吸收后再将其细胞送入活体内并配合其互补的照影系统来观测细胞在生物体内的移动路径。此方式可以快速了解所观察的细胞在体内的分布，因此对于癌症的转移、免疫细胞的作用路径以及细胞治疗的研究扮演不可或缺的角色。
4.活体内分子作用照影（invivomolecularinteractionimaging）：其原理为将所感兴趣两个分子分别标帜不同讯号波长之萤光物质或放射核种使其为分子探针，如果这些分子受到体内某酵素作用而使分子聚合或分离会使得讯号波长改变而获得不同的讯号。因此，借由此方式可以获得分子在活体内的交互作用例如蛋白质与蛋白质交互作用。目前此方式照影已用在分子生物学上分子作用机转的探讨。
以上这些分子照影方式都可以搭配传统解剖性影像（如x-ray,CT,MRI）与功能性影像（MRI,PET,SPECT），并藉由影像对位及融合的技术来提供更多解剖及生理资讯，借此来探讨疾病的分子病理机转以及评估分子治疗效果。
c的开发涉及有机化学之特殊化合物合成、无机化学之特殊配位子或螯合剂之耦合、放射化学之标誌技术、以及生物化学之蛋白质特异性辨别，乃至于包括细胞吸收及动物生物分佈等生物特性的分析。一般而言，萤光及冷光的照影系统方便适用于细胞吸收及小动物模式造影。然而，由于影像重建及定量技术问题尚未完全克服故无法提供影像对位及定量资讯。因此，往往需要其核医造影系统的辅助来提供更可靠的数据。此外，核医造影系统其讯号穿透能力较佳，故可适用于较大型动物并且有较助于人体临床医学之应用。近年来分子影像已成为生物医学zui热门的研究主题之一，它为生物医学之研究提供一大利器，关系着人类疾病之早期诊断、发现及治疗，乃至于治疗效率之评估。分子影像形同我们人类的一双更的眼睛，让我们能够深入地探究生物体更深更奥秘的层面，为人类健康幸福创造奇蹟。
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