1959年9月同位素室（核医学科前身）成立。老一代核医学专家叶根耀、邢家骝等专家的耕耘，核医学科已形成一个包括核素显像、核素治疗为一体的综合性科室。现有医疗科研用房约2000m2，设置核医学科门诊、PET/CT中心、SPECT/CT显像、核医学治疗（标准核素治疗病床4张）。2007年科室引入PET/CT，广泛开展肿瘤、心脏和脑等疾病检查及部分特殊健康人的查体，能够更灵敏、更准确的对肿瘤以及心、脑系统等疾病作出早期诊断；2009年5月新型SPECT/CT投入使用，核素显像项目更加齐全，充分满足临床诊疗需要。尤其在骨转移的早期诊断、甲状腺功能显影及131I治疗甲状腺癌的影像疗效评价、烟雾病的脑血流灌注显影等方面作用独到。科室还配备了双能X线骨密度测定，是为骨质疏松诊断金标准。核素治疗以甲亢及甲状腺癌的131I治疗为特色，是国内最早开展放射性碘-131治疗甲状腺机能亢进症和甲状腺癌的单位之一，特别是在甲亢合并心衰、周期性瘫痪、全血细胞减少、继发肝损伤、甲亢合并糖尿病等难治性甲亢以及转移性甲状腺癌等方面积累了丰富经验，无需预治疗的观点美国期刊发表为国际和国内同行所接受；同时还开展了嗜铬细胞瘤和儿童神经母细胞瘤的131I-MIBG治疗、恶性肿瘤骨转移89Sr治疗、碘-125粒子组织间植入治疗，为临床肿瘤患者治疗提供了更多治疗手段。科室参加国家自然科学基金课题、首发基金面上项目、蛋白质组学国家重点实验室开放课题基金等课题多项，药物临床实验3项，获得北京市科技进步三等奖。主编《PET-CT疑难病例解读》，《131I治疗甲状腺疾病》，《甲状腺功能减退症》专著3部。科室秉承"影像优良，诊断准确；治疗适当，安全有效"的服务宗旨，坚持"姓军为民，精益求精"。保持医疗无事故，患者无投诉。