טכנולוגיית הדמיה מולטימודלית היא טכנולוגיה המשלבת מספר שיטות הדמיה, שכל אחת מהן מספקת מידע שונה כדי להשיג הערכה מקיפה של היעד. טכנולוגיית הדמיה מולטימודלית כוללת בעיקר צילום רנטגן, CT, MRI, PET וכו'. לכל שיטת הדמיה יש תרחישי יישום ויתרונות ייחודיים משלה. לדוגמה, צילומי רנטגן משמשים בעיקר לגילוי שברים, MRI מתאים להדמיית רקמות רכות וסריקות CT טובות בהדמיית כלי דם.
ניתן לחלק הדמיה מולטי-מודאלית לקטגוריות הבאות לפי שיטות הדמיה שונות:
הדמיה אופטית/CT דו-מודים: להדמיה אופטית יש רגישות גבוהה אך ברזולוציה נמוכה, בעוד שהדמיית CT מספקת מידע מבני ברזולוציה גבוהה. השילוב של השניים יכול לבצע הדמיה פונקציונלית ומבנית בו זמנית.
הדמיה אופטית/MRI במצב כפול: MRI מתאים להדמיית רקמות רכות, והדמיה אופטית מספקת מידע תפקודי. השילוב של השניים יכול לספק מידע אבחוני מקיף יותר.
