磁振造影（MRI）利用強磁場和無線電波產生大腦和其他軟組織的詳細影像。它不依賴電離輻射。

該技術透過檢測置於磁場中並受射頻脈衝擾動的水分子中氫核的行為來進行成像。不同組織恢復平衡的速度不同，所產生的對比能夠以高空間分辨率揭示解剖結構。結構性磁振造影（MRI）廣泛用於檢測腫瘤、病變、發育異常以及與神經退化性疾病相關的組織缺損。

功能性磁振造影透過追蹤隨神經活動變化的血氧水平依賴性訊號，擴展了此方法的應用範圍。結構成像和功能成像的結合，徹底改變了臨床診斷和認知神經科學。幽閉恐懼症、某些金屬植入物的存在以及掃描儀的成本和可用性仍然是實際應用中的限制因素。

當需要獲得軟組織的精細解剖細節而又不想使用 X 光時，MRI 是首選方法。