Keuntungan utama pencitraan tulang kedokteran nuklir adalah sensitivitasnya yang tinggi dalam mendeteksi penyakit tulang, yang menunjukkan adanya lesi lebih awal daripada munculnya kelainan pada sinar-X. Pada kebanyakan kasus, metastasis tulang dapat dideteksi secara dini, biasanya 3-6 bulan atau lebih sebelum pemeriksaan sinar-X; karena seluruh tubuh dapat dipahami dalam satu sesi pencitraan, maka lesi di luar cakupan pemeriksaan sinar-X dapat dideteksi. Selain itu, dalam kasus patah tulang yang tersembunyi atau tidak kentara, seperti patah tulang rusuk dan patah tulang navicular pergelangan tangan, yang tidak dapat terdeteksi pada sinar-X awal tetapi hanya terdeteksi pada tindak lanjut, pencitraan tulang dapat membuat diagnosis yang tepat waktu. Kelemahan utamanya adalah tidak terlalu spesifik, yang berarti bahwa hampir semua penyakit tulang menunjukkan distribusi radioaktivitas yang tidak normal pada radiografi, sehingga sulit untuk membuat diagnosis penyakit tulang yang pasti berdasarkan area terisolasi dari peningkatan (atau penurunan) radioaktivitas pada radiografi.