Magnetická rezonance (MRI) využívá silná magnetická pole a rádiové vlny k vytvoření detailních snímků mozku a dalších měkkých tkání. Nespoléhá se na ionizující záření.

Tato technika detekuje chování vodíkových jader v molekulách vody, když jsou umístěny v magnetickém poli a rušeny radiofrekvenčními pulzy. Různé tkáně se vracejí do rovnováhy různou rychlostí, což vytváří kontrast, který odhaluje anatomickou strukturu s vysokým prostorovým rozlišením. Strukturální magnetická rezonance (MRI) se široce používá k detekci nádorů, lézí, vývojových anomálií a úbytku tkání spojených s neurodegenerativními onemocněními.

Funkční magnetická rezonance (MRI) rozšiřuje tuto metodu sledováním signálů závislých na hladině kyslíku v krvi, které se mění s nervovou aktivitou. Kombinace strukturálního a funkčního zobrazování transformovala jak klinickou diagnostiku, tak kognitivní neurovědu. Klaustrofobie, přítomnost některých kovových implantátů a cena a dostupnost skenerů zůstávají praktickými omezeními.

Pokud je vyžadováno jemné anatomické detaily měkkých tkání bez rentgenového snímkování, je metodou volby magnetická rezonance (MRI).