การตรวจทางรังสีวิทยา เป็นสาขาทางการแพทย์เฉพาะทางที่นำรังสีประเภทต่างๆ เช่น รังสีเอกซ์ (X-ray) รังสีแกมมา (Gamma ray) และรังสีเบตา (Beta Ray) จากสารกัมมันตภาพรังสีคลื่นเสียงความถี่สูง (Ultrasound) หรือคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า เป็นต้น เข้ามาช่วยในการสร้างภาพส่วนต่างๆ ของร่างกายเพื่อใช้ในการวินิจฉัยโรคหรือรักษาได้อย่างถูกต้องแม่นยำมากขึ้น โดยการแพทย์ในสาขารังสีวิทยาในโรงพยาบาลจุฬาลงกรณ์ สภากาชาดไทย จะแบ่งออกเป็น 3 หน่วยงานหลักๆ ได้แก่

1. รังสีรักษาและมะเร็งวิทยา คือ การนำรังสีเข้ามาใช้ในการตรวจวินิจฉัยและรักษาโรคมะเร็งและโรคบางชนิดที่ไม่ใช่โรคมะเร็ง เช่น เนื้องอก หรือโรคหลอดเลือด โดยใช้รังสีพลังงานสูงในการส่งผ่านเข้าไปยังก้อนมะเร็งโดยตรงเพื่อทำลายเซลล์มะเร็งนั้นๆ และมีผลกระทบต่อเนื้อเยื่อในบริเวณข้างเคียงน้อยมาก จึงเป็นที่นิยมในการตรวจวินิจฉัยโรคมะเร็งหลายชนิด โดยเฉพาะโรคมะเร็งในกรณีที่แพร่กระจายไปที่สมองที่ต้องการความแม่นยำสูง

2. เวชศาสตร์นิวเคลียร์ คือ การนำสารกัมมันตรังสีในรูปแบบของเหลว เรียกว่าน้ำแร่รังสี เพื่อตรวจวินิจฉัยและรักษาโรคโดยการฉีดเข้าเส้นเลือด, รับประทาน หรือสูดดม ข้อดีคือสามารถตรวจได้ถึงระดับโมเลกุลซึ่งเป็นส่วนที่เล็กที่สุดของร่างกาย จึงนิยมในการใช้เพื่อตรวจวินิจฉัยโรคเกี่ยวกับกระดูก และต่อมไทรอยด์ เป็นต้น

3. รังสีวินิจฉัย หรือที่รู้จักกันทั่วไปในชื่อแผนกเอกซเรย์ คือ การนำรังสีเอกซ์เข้ามาช่วยในการสร้างภาพอวัยวะเพื่อการตรวจรักษาและวินิจฉัย มีทั้งการตรวจแบบเอกซเรย์ธรรมดา และเอกซเรย์คอมพิวเตอร์ (CT-scan) หรือบางครั้งอาจมีการตรวจโดยใช้รังสีอื่นที่ไม่ใช่รังสีเอกซ์ เช่น คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (MRI) หรือคลื่นเสียงความถี่สูง (Ultrasound) เป็นต้น สามารถตรวจวินิจฉัยโรคที่เกี่ยวกับอวัยวะต่างๆ เฉพาะส่วนได้อย่างหลากหลาย เช่น ปอด ช่องท้อง ตับ เป็นต้น