Se soveltuu muun muassa aivojen, selkäytimen, nivelten ja pehmytkudosten sekä sisäelinten kuvauksiin. Funktionaalinen MRI (fMRI) mittaa aivotoimintaa käyttämällä verenkierron muutoksia (BOLD-signaali), ja diffuusion MRI kartoittaa veden diffuusiota ja siten valkean aineen yhteyksiä ja tieverkostoa. Gadolinium-pohjaiset kontrastit voivat parantaa kuvanlaatua ja diagnosointia, erityisesti kasvainten, verisuonimuutosten tai tulehdusten arvioinnissa.
Ennen tutkimusta potilas tiedustellaan mahdollisista metallisista implanteista, sydämentahdistimista tai muista laitteista. Metalliesineet poistetaan, ja potilas asetetaan oikeaan asentoon sekä valitaan sopiva kuvantamiskoili. Tutkimus kestää yleensä 15–60 minuuttia riippuen kuvattavista alueista ja käytetyistä sekvensseistä. Potilas pidetään liikkumattomana; tarvittaessa annetaan korvatulpat tai rauhoitus, ja jos käytetään kontrastia, se annetaan suonensisäisesti. Kontrastin haittavaikutukset huomioidaan.
Turvallisuus ja rajoitukset: MRI on yleisesti turvallinen, mutta siihen liittyy rajoitteita. Metalliset implanteet, kuten sydämentahdistimet, klipsit ja jotkin sisäkorvat tai stimulaattorit, voivat estää tutkimuksen tai vaatia erityisjärjestelyjä. Kontrastin käytössä gadoliniumvalmisteet voivat aiheuttaa allergisia reaktioita ja harvinaisissa tapauksissa munuaisten toiminnan heikkenemistä. Lisäksi liikkuminen tai epäonnistuneet asennot voivat aiheuttaa artefakteja ja siten kuvanlaadun heikkenemistä.
Nykyisessä kliinisessä käytössä MRI-tutkimukset suoritetaan yleisimmin 1,5–3 tesla -laitteilla, ja 3 tesla -laitteet tarjoavat paremman kuvantamisen tarkkuuden. Tutkimukseen on kehitteillä korkeamman kentän laitteita (7T) tutkimus- ja tutkimuskäyttöön. Edistyneet sekvenssit, kuten diffuusion MRI (DTI), perfuusion MRI, MR-spektroskopia ja fMRI, laajentavat diagnostiikkaa ja tutkimusmahdollisuuksia. Lisäksi tekoäly ja algoritmit tukevat kuvien lukemista ja mittausta.