Para extraer toda la información posible de las imágenes PET y RM es preciso utilizar sofisticadas herramientas matemáticas y de procesado de imagen adecuadas a cada tipo de estudio.

Mediante ellas es posible, por ejemplo, combinar imágenes de características complementarias (fusión multimodal de imágenes), determinar diversos parámetros fisiológicos (concentración de receptores cerebrales, tasas metabólicas, etc…) o realizar estudios estadísticos directamente sobre neuroimágenes funcionales (Statistical Parametric Mapping).