Izotopy medyczne wytwarza się w reaktorach jądrowych, cyklotronach lub w generatorach izotopowych.

  W reaktorach atomowych stabilne pierwiastki poddaje się naświetlaniu strumieniem neutronów, które są uwalniane przy rozpadzie uranu ²³⁵U. Część tych neutronów ulega zatrzymaniu w jądrach pierwiastka naświetlanego. Powstają w ten sposób niestabilne izotopy cechujące się nadmiarem neutronów w jądrach.
  W reaktorach atomowych izotopy promieniotwórcze powstają również w następstwie rozszczepienia uranu ²³⁵U. Tworzące się produkty posiadają z reguły nadmierną liczbę neutronów w jądrze, w związku z czym są niestabilne. Główną trudnością w pozyskaniu potrzebnego radioizotopu jest konieczność rozdzielenia poszczególnych radionuklidów, będących produktem rozpadu ²³⁵U. w ten sposób udaje się jednak uzyskać pierwiastki promieniotwórcze o większej aktywności.

  Za pomocą cyklotronów otrzymuje się izotopy o jądrach ubogich w neutrony.
  Cyklotrony są urządzeniami służące do przyspieszania protonów lub innych cząstek posiadających ładunek elektryczny. Przyspieszonymi w cyklotronie cząstkami bombarduje się jądra "tarczy" - pierwiastka macierzystego, z którego powstaje żądany radioiozotop.
  Wśród akceleratorów wykorzystywanych do wytwarzania izotopów medycznych można wyróżnić:

• cyklotrony komercyjne, będące w dyspozycji firm wyspecjalizowanych w produkcji zarówno różnych izotopów promieniotwórczych, jak i substancji chemicznych znakowanych tymi izotopami; taką firmą jest na przykład AMERSHAM INTERNATIONAL w Anglii
• małe cyklotrony medyczne, instalowane w klinikach, przeznaczone do wytwarzania na miejscu niektórych izotopów krótkotrwałych
• średnie i duże akceleratory badawcze różnych typów, znajdujące się w ośrodkach naukowych, na codzień wykorzystywane do badań naukowych, a w razie potrzeby używane do wytwarzania izotopów promieniotwórczych.

  W generatorach izotopowych zachodzi samoistna przemiana izotopu macierzystego (o długim półokresie rozpadu) na izotop pochodny (o krótkim półokresie rozpadu). W generatorze w osłonie ołowianej znajdują się radionuklidy macierzyste osadzone na odpowiednim podłożu. Radionuklidy te ulegają samoistnej przemianie a powstające z nich izotopy pochodne można uzyskać przepłukując generator odpowiednim eluentem. Przykład takiego generatora zamieszczono na rysunku poniżej.

Rys. Generator 99Mo/99mTc. Kolumna zawiera Al2O3 z zaadsorbowanym 99Mo. Pojemnik ołowiany ma tak dobraną grubość warstwy ołowiu, aby maksymalnie ograniczyć dawkę ekspozycyjną (pochodzącą szczególnie od promieniowania gamma radioizotopu 99Mo). Strzałki pokazują drogę przepływu eluentu. Przepływ jest wymuszony najczęściej podciśnieniem w fiolce, w której zbiera się eluat zawierający technet metastabilny - 99mTc - nadtechnecjan. [1]