腫瘤18F-FDG顯像的原理是利用正電子發射斷層掃描（PET）與計算機斷層掃描（CT）的圖像融合，以顯示人體內腫瘤的存在、位置及其代謝活性。
18F-FDG是一種正電子發射劑，進入人體后，會被細胞膜上的GLUT（葡萄糖轉運體）轉運進入細胞內。在細胞內，18F-FDG經過己糖激酶的磷酸化作用轉化為18F-FDG-6-P，此過程與葡萄糖的磷酸化過程類似。然而，由于腫瘤細胞中6-磷酸-脫氧葡萄糖的脫磷酸化速度較慢，因此生成的18F-FDG-6-P會留存于腫瘤細胞內。通過PET掃描，可以檢測到腫瘤細胞內18F-FDG的聚集情況。與此同時，CT掃描可提供高分辨率的解剖圖像，顯示腫瘤的大小、形狀和位置等信息。通過將PET與CT的圖像進行融合，可以同時獲得腫瘤的代謝信息與解剖信息，從而更準確地診斷腫瘤的類型、程度和位置等。
18F-FDG顯像只是一種輔助診斷方法，不能取代病理活檢作為診斷的金標準。同時對于某些類型的腫瘤如腦腫瘤和淋巴瘤等，由于其葡萄糖代謝速率較低，18F-FDG顯像可能不敏感或效果不佳。