磁共振成像與X射線、CT相比更安全，對人體沒有不良影響，在成像過程中既不產生電離輻射，也無需造影劑即能獲得高對比度的清晰圖像。它是利用靜磁場和射頻電磁波對人體組織進行成像，能從人體分子內部反映出人體器官異常和早期病變。此外，相較X射線，CT雖解決了人體影像重疊問題，但所提供的圖像僅為組織對X射線吸收的空間分布圖像，不能夠提供人體器官的生理狀態信息。而磁共振成像提供的是多參數成像，相對X射線、CT能提供更豐富的有效信息。磁共振成像裝置除了具備X射線、CT的解剖特點（即獲得無重疊的質子密度體層圖像）之外，還可借助磁共振原理精確地測出原子核弛豫時間T ₁和T ₂，能將人體組織中有關化學成分的信息反映出來。這些信息通過計算機重建的圖像即成分圖像（化學結構像），磁共振成像有能力將同樣密度的不同組織和同一組織的不同化學結構通過影像顯示出來。此外，磁共振成像還可以直接采集橫斷面、矢狀面、冠狀面和各種斜面的體層圖像。這就便于區分腦中的灰質與白質，在組織壞死、腫瘤和退化性疾病的早期診斷上有極大的優越性，其軟組織對比度也更為精確。因此，磁共振成像對疾病的診斷具有很大的潛在優越性，在神經系統中對檢測腦血腫、腫瘤、動靜脈血管畸形、腦缺血、椎管內腫瘤、脊髓空洞癥和脊髓積水等疾病非常有效 ^［2］。

此外，通過不同射頻與梯度的組合，磁共振成像還能實現水分子彌散、腦功能、磁共振波譜、灌注、血流、磁化傳遞、組織的電學參數等加權或定量成像 ^［3］。其中，彌散成像與腦功能成像在精神影像中具有重要意義。精神影像有其相應的微觀結構變化基礎，磁共振可通過靈活的脈沖序列技術，使微觀結構變化對磁共振信號產生影響，進而實現對微觀變化的檢測。相對其他成像技術，這是磁共振特有優勢。例如，通過施加彌散梯度對，磁共振成像能夠對水分子在生物體內的彌散行為進行測量，并繪制出大腦白質纖維束的空間走向，這是目前唯一能夠在體實現纖維束繪制和測量水分子彌散的方法 ^［4］。另一方面，由于大腦活動時血氧程度相關效應（blood oxygenation level-dependent，BOLD），這一效應由于氧合血紅蛋白以及脫氧血紅蛋白在血流中的變化會影響磁化強度的弛豫，所以可以利用測量來分析人類腦的高級功能，這也是功能磁共振成像（functional magnetic resonance imaging，fMRI）技術的基礎 ^［5］。由于其非侵入、無輻射和高分辨率等特點，現在是腦功能研究中的一種主要技術手段，使人們能夠從整體水平來研究活體腦，在無創傷條件下了解人類在感覺、運動和思維活動時腦功能的活動情況。