Faltam informações na literatura sobre a aplicação de Avaliação de Tecnologias em Saúde (ATS) em hospitais no Brasil. Adicionalmente, há indícios de que a aplicação de ATS em hospitais pode melhorar o uso dos investimentos financeiros. O objetivo do trabalho foi analisar a aplicação dos métodos de ATS na tomada de decisão em hospitais vinculados à REBRATS (Rede Brasileira de Avaliação de Tecnologias em Saúde). Optou-se por utilizar o método da Grounded Theory, ou Teoria Fundamentada nos Dados, e os dados foram analisados com o uso do software ATLAS.ti. Foram realizadas entrevistas com gestores de onze núcleos de ATS (NATS), baseadas em roteiro semiestruturado preparado a partir dos 15 princípios orientadores para boas práticas de ATS em hospitais. Os resultados indicaram que a ATS é aplicada de maneira incipiente no processo de tomada de decisão em hospitais. A análise do conteúdo das entrevistas permitiu, ainda, concluir que o sucesso dos NATS para a incorporação e desincorporação de tecnologias em saúde depende de uma cadeia de ações estratégicas relacionadas, e a falta de qualquer uma das etapas enfraquece, ou mesmo inviabiliza, a plena aplicação da ATS para a tomada de decisões em hospitais.