心肌灌注显像是通过打入造影剂，然后通过影像学检查反映出心肌的活性和损伤。需要把造影的造影剂从静脉中打入检查者体内，造影剂常使用的是核素99mTc-MIBI（甲氧基异丁基异腈）。
在造影剂到达心肌后，医生可以使用单光子发射计算机断层成像，对于心肌缺血的患者先做负荷心肌显像，如果结果是阴性的，不做特殊处理，如果是阳性的，例如有造影稀疏或缺损需要再作静息显像且并将两次图像进行对比，由此来确定异常部位有无放射性充填，最终做出诊断。如果患者条件允许，可以增加运动负荷试验，运动状态在最激烈时注射同位素，可以通过最终的检测结果判断心肌缺血的程度和心脏目前血液供给状态。