MR, eller magnetisk resonansavbildning, bruker sterke magnetfelt og radiobølger for å produsere detaljerte bilder av hjernen og annet bløtvev. Den er ikke avhengig av ioniserende stråling.

Teknikken oppdager oppførselen til hydrogenkjerner i vannmolekyler når de plasseres i et magnetfelt og forstyrres av radiofrekvenspulser. Ulike vev går tilbake til likevekt med ulik hastighet, og genererer kontrast som avslører anatomisk struktur med høy romlig oppløsning. Strukturell MR er mye brukt for å oppdage svulster, lesjoner, utviklingsanomalier og vevstap forbundet med nevrodegenerativ sykdom.

Funksjonell MR utvider metoden ved å spore signaler avhengig av blodets oksygennivå som endrer seg med nevral aktivitet. Kombinasjonen av strukturell og funksjonell avbildning har forvandlet både klinisk diagnose og kognitiv nevrovitenskap. Klaustrofobi, tilstedeværelsen av visse metallimplantater og kostnaden og tilgjengeligheten av skannere er fortsatt praktiske begrensninger.

Når det er behov for fine anatomiske detaljer av bløtvev uten røntgenbilder, er MR den foretrukne metoden.