La tomographie par émission de positons (TEP ou en anglais PET ou PET Scan) est un examen d'imagerie qui repose sur l'injection dans le sang d'un traceur faiblement radioactif : du glucose marqué.

Ce traceur, une fois injecté, se fixe sur différents organes et permet d'en analyser le fonctionnement. Comme les cellules tumorales sont plus actives que les cellules normales, elles consomment et donc fixent davantage le glucose.

La TEP permet ainsi d'obtenir des images précises de la répartition du glucose radioactif dans l'organisme et donc des cellules cancéreuses. Un ordinateur reconstitue une image en 3 dimensions et en couleurs de l'organe observé.

Cet examen n'est pas systématique dans le cadre du diagnostic du mélanome. On peut l'utiliser pour rechercher d'éventuelles métastases invisibles sur les images obtenues par les autres techniques d'imagerie ou plus souvent pour vérifier s'il n'y a pas de récidive après les traitements. Cependant la sensibilité de la TEP ne permet pas de visualiser les lésions mesurant moins de 5 mm de diamètre et n'est pas performante pour explorer certains organes comme le cerveau ou les reins.