パーキンソン病では、脳のCTやMRIなどの画像検査では、あきらかな異常所見を認めません。しかしながら、黒質線条体系ドパミン作動性神経回路の機能を評価するためのPET（ポジトロンエミッショントモグラフィー、positron emission tomography）やSPECTなどの核医学検査では異常所見が認められることもあります。

進行例では、[F-18] fluorodopa PETや[I-123] β-CIT SPECTで被殻後方に両側性に核種の取り込みの低下が認められています。又、今まで鑑別が困難であった発症早期のパーキンソン病でも[I-123] MIBGなどを用いた心交感神経系のSPECTで高度の低下が認められるといわれています。

パーキンソン病の診断において、画像診断検査の結果は補助的な役割を担うに過ぎません。しかしながら、類似疾患の鑑別には非常に有用といえます。