Several techniques for structural and functional tomographic imaging are utilized in the molecular imaging research field to characterize animal models. Preclinical imaging has emerged as an important non-invasive tool to facilitate anatomical and functional phenotyping in small rodents for studying normal pattern and models of human disease. Modern biomedical research is rapidly evolving to include sophisticated imaging analysis like high resolution X-ray based techniques, nuclear imaging technologies, ultrasound biomicroscopy or magnetic resonance. Over the last years these modalities have been improved to address the needs of researchers to analyse living animals in longitudinal studies. Moreover, the phenotyping strategies of murine models through imaging aim to promote multidisciplinary translational research by assisting in the characterization of genetically modified animal models of human diseases. We showed that morpho-functional imaging methods have strengthened the options of in vivo visualization of cancer-related processes over time, evaluation of metabolism, body composition and bone mineral density, cardiovascular phenotyping and neurological studies in mouse models. Diverse tecniche di imaging tomografico strutturale e funzionale possono essere utilizzate nel campo della ricerca biomedica per caratterizzare i modelli animali. L'imaging molecolare preclinico si è affermato come importante strumento non invasivo per la fenotipizzazione morfo-funzionale di piccoli roditori da laboratorio impiegati come modelli di patologie umane. I recenti progressi tecnologici hanno consentito lo sviluppo di sofisticate tecniche di analisi delle immagini diagnostiche ad alta risoluzione, incluse le metodiche di imaging che impiegano raggi X, l’ imaging nucleare, la Biomicroscopia ad Ultrasuoni o la Risonanza Magnetica. Nel corso degli ultimi anni, queste modalità sono state perfezionate per rispondere alle esigenze dei ricercatori di analizzare i modelli animali in studi longitudinali. Inoltre, le strategie di fenotipizzazione dei modelli murini attraverso l’imaging mirano a promuovere la ricerca traslazionale multidisciplinare, fornendo un prezioso supporto per la caratterizzazione di modelli animali geneticamente modificati. Le metodiche di imaging morfo-funzionale integrato hanno ampliato le possibilità di visualizzare in vivo nei modelli murini processi biologici e molecolari correlati all’oncogenesi, di monitorare nel tempo le modificazioni del metabolismo, della composizione corporea e della densità minerale ossea, di realizzare la fenotipizzazione cardiovascolare o studi neurologici.