借助于放射性核素了解心肌血流灌注和心肌活性（myocardial viability）状况的一种检查方法。是核心脏病学中重要的检查手段。
用于心肌灌注显像检查的放射性核素及其标记化合物称为心肌灌注显像剂，主要有两大类：
①用于单光子发射计算机断层成像（SPECT）显像的单光子显像剂，如201Tl、99mTc-甲氧基异丁基异腈（99mTc-MIBI）。
②用于正电子发射计算机断层扫描（PET）显像的正电子显像剂，如82Rb、13N-NH3和15O-H2O。
静脉注射心肌灌注显像剂后，其随血流进入心肌组织并被心肌细胞摄取，局部心肌对显像剂的摄取量与该区域的血流量呈正相关；通过SPECT或PET对显像剂所发出的γ光子进行探测并成像，显示心肌内的显像剂分布情况，即可观察不同部位心肌的血流量。
心肌对显像剂的摄取情况不仅取决于局部心肌血流量，还与局部心肌活性有关（只有活的心肌细胞才能摄取显像剂）。由于左室心肌较厚且血流灌注丰富，心肌灌注显像主要用于左室心肌血流灌注与活性的观察。正常左室心肌放射性分布均匀，而缺血或梗死心肌则呈放射性分布减低或缺损。由于冠状动脉的储备能力较强，虽然冠状动脉管腔已有狭窄，但在静息状态下心肌灌注显像往往正常，故通常将负荷（运动或药物）和静息心肌灌注显像对照分析。如果负荷状态下局部心肌呈放射性分布缺损或减低，在静息状态下有明显的放射性填充（可逆性缺损），提示该部位存在负荷诱发的心肌缺血，且心肌具有活性；若静息状态下没有放射性填充（不可逆性缺损），则提示该部位存在心肌梗死（心肌没有活性）或静息状态下的心肌缺血（心肌具有活性）。
心肌灌注显像临床主要用于冠心病的诊断及缺血部位、范围和程度判断，冠心病患者预后评估，心肌活性评价，冠脉血运重建术后随访等。