MRI, atau pencitraan resonansi magnetik, menggunakan medan magnet yang kuat dan gelombang radio untuk menghasilkan gambar detail otak dan jaringan lunak lainnya. Teknik ini tidak bergantung pada radiasi pengion.

Teknik ini mendeteksi perilaku inti hidrogen dalam molekul air ketika ditempatkan dalam medan magnet dan diganggu oleh pulsa frekuensi radio. Jaringan yang berbeda kembali ke keseimbangan pada kecepatan yang berbeda, menghasilkan kontras yang mengungkapkan struktur anatomi dengan resolusi spasial tinggi. MRI struktural banyak digunakan untuk mendeteksi tumor, lesi, anomali perkembangan, dan kehilangan jaringan yang terkait dengan penyakit neurodegeneratif.

MRI fungsional memperluas metode ini dengan melacak sinyal yang bergantung pada kadar oksigen darah yang berubah seiring dengan aktivitas saraf. Kombinasi pencitraan struktural dan fungsional telah mengubah diagnosis klinis dan ilmu saraf kognitif. Klaustrofobia, keberadaan implan logam tertentu, serta biaya dan ketersediaan pemindai tetap menjadi keterbatasan praktis.

Ketika detail anatomi jaringan lunak yang halus diperlukan tanpa sinar-X, MRI adalah metode pilihan.