MRI, czyli obrazowanie metodą rezonansu magnetycznego, wykorzystuje silne pola magnetyczne i fale radiowe do uzyskiwania szczegółowych obrazów mózgu i innych tkanek miękkich. Nie wykorzystuje promieniowania jonizującego.

Technika ta wykrywa zachowanie jąder wodoru w cząsteczkach wody, gdy są one umieszczone w polu magnetycznym i zaburzone impulsami o częstotliwości radiowej. Różne tkanki powracają do stanu równowagi z różną szybkością, generując kontrast, który ujawnia strukturę anatomiczną z wysoką rozdzielczością przestrzenną. Strukturalne MRI jest szeroko stosowane do wykrywania guzów, zmian patologicznych, anomalii rozwojowych oraz utraty tkanek związanej z chorobami neurodegeneracyjnymi.

Funkcjonalny rezonans magnetyczny rozszerza tę metodę, śledząc sygnały zależne od poziomu tlenu we krwi, które zmieniają się wraz z aktywnością neuronalną. Połączenie obrazowania strukturalnego i funkcjonalnego zrewolucjonizowało zarówno diagnostykę kliniczną, jak i neuronaukę poznawczą. Klaustrofobia, obecność niektórych metalowych implantów oraz koszt i dostępność skanerów pozostają ograniczeniami praktycznymi.

Gdy potrzebne są szczegółowe dane anatomiczne tkanek miękkich bez użycia promieni rentgenowskich, metodą z wyboru jest MRI.