Technetium war das erste künstlich erzeugte radioaktive Element, das in der Natur nur in Spuren als Spaltprodukt von Uranerzen vorkommt; es hat daher keine traditionellen metallurgischen, strukturellen oder zivilindustriellen Anwendungen. Seine wirkliche und heute fast einzige großtechnische Anwendung liegt in der Nuklearmedizin. Technetium-99m ist das am weitesten verbreitete medizinische Radioisotop in Krankenhäusern weltweit und wird bei Knochenszintigraphien sowie in der Myokardperfusion, der Schilddrüsen-, Nieren-, Gehirn- und Tumorbildgebung eingesetzt. Ein mit Technetium-99m markiertes Präparat wird intravenös injiziert, und eine Gammakamera oder ein SPECT-System erzeugt Bilder, die Tumormetastasen, das Ausmaß eines Herzinfarkts, die Nierenfunktion und Knochenläsionen sichtbar machen. Tc-99m hat eine Halbwertszeit von etwa sechs Stunden und eine Gammastrahlungsenergie, die gut zur Bildgebung passt – genug, um den Körper für den Nachweis zu durchdringen, ohne den Patienten übermäßiger Strahlung auszusetzen – und genau dies sind die grundlegenden Gründe, warum es zum Arbeitshuhnuklid der Nuklearmedizin geworden ist. Abgesehen von der medizinischen Bildgebung haben metallisches Technetium und seine Legierungen keinen großtechnischen industriellen Verbrauch. Es verfügt über eine beachtliche Korrosionsbeständigkeit und könnte grundsätzlich als spezieller Legierungszusatz dienen, doch sein hoher Preis und seine Radioaktivität haben es vom Werkstoffmarkt ferngehalten; innerhalb der Nuklearindustrie wird es lediglich als Gegenstand der Wiederaufbereitung abgebrannter Brennelemente und von Langzeitverhaltenstudien hochradioaktiver Abfälle untersucht.
Technetiumdioxid (TcO2) ist eines der stabilsten Oxide des Technetiums, ein schwarzes oder graues Pulver, das hauptsächlich als chemische Form des Technetiums in der Wiederaufbereitung von Kernbrennstoffen und in der Fixierungsforschung für hochradioaktive Abfälle untersucht wird; es hat derzeit keine zivilen Produkte. Ammoniumpertechnetat (NH4TcO4), das im Aussehen Kaliumperchlorat ähnelt, ist das wichtigste Zwischenprodukt der Technetiumchemie. Es wird durch Auflösen bestrahlter Targets erhalten, gefolgt von Lösungsmittelextraktion und Kristallisation, und dient als Ausgangsmaterial zur Herstellung anderer Technetiumverbindungen und Tc-99m-Medizingeneratoren. Was in der Klinik tatsächlich dem Patienten injiziert wird, ist Tc-99m-Pertechnetat (das Pertechnetat-Anion, TcO4-), das von einem Molybdän-99-Generator eluiert wird; in Kombination mit verschiedenen Kaltkit-Präparaten wie Methylendiphosphonat, Methoxyisobutylisonitril und Diethylentriaminpentaessigsäure bildet es vollständige Radiopharmaka-Sets für die Knochen-, Myokard- und dynamische Nierenbildgebung.