MRIは、体内の構造、とりわけ軟組織の構造を断面像として可視化する技術である。
検査対象は、強力な静磁界（例えば、3T）にばく露される。原子核（一般には水素原子の原子核であるプロトン）は、磁界中で一定の方向をとる。そこへ特定周波数の無線周波パルスが与えられると、プロトンは励起され、この一定方向が乱される。ラーモア周波数として知られているこの周波数は、静磁界強度および原子核の種類に依存して決まっている。3Tの場合、プロトンのラーモア周波数は128MHzである。原子核が元の状態に戻るまでの間（緩和）、原子核は電磁信号を発する。この信号を利用して画像を得る。
静磁界は超伝導コイルで生成されるが、電磁的インパルスにはRFコイルが係わる。位置測定のため、これらのRFコイルそれぞれが生成したx、y、z方向の傾斜磁界を用いて緩和中の原子核の位置が決定される。傾斜磁界中の特定の領域、すなわちRF周波数がラーモア周波数と一致した領域においてのみ励起が可能である。
日常的な臨床での患者の検査では、オープン型MRIは0.2 - 1 T、閉鎖型MRIは1.5 - 3 Tで運転される。研究用設備に限定して、7Tから 11.7Tまでのより高い静磁界が用いられている。医療スタッフのばく露については、追加的に時間的要素（時間単位）を蓄積的に考慮するため、時間加重平均（単位：mTh）で表されることが多い。
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