RMN-ul, sau imagistica prin rezonanță magnetică, utilizează câmpuri magnetice puternice și unde radio pentru a produce imagini detaliate ale creierului și ale altor țesuturi moi. Nu se bazează pe radiații ionizante.

Tehnica detectează comportamentul nucleelor ​​de hidrogen din moleculele de apă atunci când acestea sunt plasate într-un câmp magnetic și perturbate de impulsuri de radiofrecvență. Diferite țesuturi revin la echilibru la rate diferite, generând un contrast care dezvăluie structura anatomică cu o rezoluție spațială ridicată. RMN-ul structural este utilizat pe scară largă pentru a detecta tumori, leziuni, anomalii de dezvoltare și pierderea de țesut asociată cu bolile neurodegenerative.

RMN-ul funcțional extinde metoda prin urmărirea semnalelor dependente de nivelul de oxigen din sânge, care se modifică odată cu activitatea neuronală. Combinarea imagisticii structurale și funcționale a transformat atât diagnosticul clinic, cât și neuroștiința cognitivă. Claustrofobia, prezența anumitor implanturi metalice, precum și costul și disponibilitatea scanerelor rămân limitări practice.

Când sunt necesare detalii anatomice fine ale țesuturilor moi fără radiografii, RMN-ul este metoda de elecție.