Відділення радіоізотопної діагностики є структурним підрозділом КМКОЦ. Основним завданням відділення є проведення висококваліфікованих обстежень хворих із застосуванням радіофармпрепаратів. Методи ядерної медицини важливі тим, що дозволяють виявити зміни на ранньому, функціональному рівні захворювання.

Враховуючі профіль онкоцентру основний об’єм досліджень складає:
- Остеосцинтіграфія для діагностики метастазів у кістки;
- Радіоізотопне дослідження поверхнево розташованих пухлин шкіри;
- Тіреосцинтіграфія для діагностики метастазів та рецидивів диференційованого раку щитоподібної залози.

Крім того у відділенні виконуються такі дослідження, як:
- Реносцінтіграфія динамічна для визначення фільтраційної, секреторної та екскреторної функції нирок;
- Гепатосцинтіграфія динамічна та статична;
- Парасцинтіграфія для виявлення аденом паращитовидних залоз.

Відділення радіоізотопної діагностики КМКОЦ засновано у 1990 р. За роки існування проводились різноманітні дослідження органів та систем, забезпечена висока пропускна здатність відділення за рахунок організації праці та оснащення сучасною апаратурою. Так у 2016 р було проліковано біля 4000 хворих.

В 1997 р. проведені клінічні випробування першого вітчизняного однофотонного емісійного комп’ютерного томографу. Співробітники відділення приймали активну участь у створенні базового програмного забезпечення та пакету прикладних методичних програм для вітчизняного однофотонного емісійного комп’ютерного томографу (ОФЕКТ).

На оснащенні відділення знаходиться наступна радіодіагностична апаратура:
- гамма-камера «Simens E.cam» виробництва Німеччина;
- гамма-камера МВ 9200 «Гама» виробництва Угорщина;
- комбінована ОФЕКТ/КТ система «Philips Precendens» виробництва США-Нідерланди;
- радіометр «Бета».

Завідує відділенням радіоізотопної діагностики Чурікова Наталія Яківна, лікар-радіолог вищої кваліфікаційної категорії за фахом «Радіонуклідна діагностика». Стаж роботи за фахом – 30 років. Є автором 6 печатних робіт.

Також у відділенні працюють:

Щербіна Олег Володимирович, завідуючий кафедрою медичної радіології НМАПО ім. П.Л.Шупіка, доктор медичних наук, професор, має вищу кваліфікаційну категорію за фахом «Радіонуклідна діагностика». Автор 307 наукових праць, з котрих: монографій -1, національне керівництво для лікарів – 1, патентів – 11. Є членом президії Українського товариства фахівців з ядерної медицини.  Стаж за фахом – 28 років.

Северін Юлія Петрівна, лікар-радіолог вищої кваліфікаційної категорії за фахом «Радіонуклідна діагностика», кандидат медичних наук. Є співавтором 8 робіт, має 2 патента  на корисну модель. Стаж роботи за фахом 6 років.

Для зручності пацієнтів відділення радіоізотопної  діагностики працює у вихідні дні (субота, неділя) за наявністю радіофармпрепаратів.