强磁场：MRI设备产生一个非常强大的磁场，通常高达1.5特斯拉或更高。这个磁场对人体内的氢原子（主要存在于水分子中）产生影响，使得它们的自旋排列成与磁场方向平行。
射频脉冲：设备会发出射频脉冲，使氢原子的自旋暂时偏离与磁场平行的方向。这种偏转的角度和持续时间取决于射频脉冲的特性。
信号检测：当射频脉冲停止时，氢原子的自旋会恢复到与磁场平行的状态。恢复过程中，氢原子会释放出射频信号，被MRI设备的接收线圈检测到。这些信号的强度和衰减速度因组织类型和密度的不同而不同。
图像形成：接收到的信号被处理成数字数据，计算机算法将其转换成图像。不同组织的信号特征使得不同部位在图像上呈现出不同的对比度。通过调整磁场梯度，MRI可以生成不同平面的图像，如横断面、矢状面和冠状面。
弛豫过程：在射频场B1取消之后，净磁化矢量会趋向于恢复至初始状态即与B0平行。这个过程称为弛豫，包括T1弛豫（纵向弛豫）和T2弛豫（横向弛豫），它们描述了宏观的磁化矢量在弛豫过程中的行动。
梯度磁场：MRI中信号的空间定位主要是借助于梯度场。通过施加梯度磁场，可以改变不同位置质子的自旋频率，从而将其区分。频率编码和相位编码是实现空间定位的关键技术。
功能性成像：功能性MRI（fMRI）能够检测大脑活动，用于研究大脑功能和诊断神经退行性疾病。
多参数成像技术：
MR波谱（MRS）：用于检测特定代谢物的浓度。
弥散加权成像（DWI）：反映水分子的扩散情况。
扩散张量成像（DTI）：用于追踪白质纤维束。
磁敏感加权成像（SWI）：显示正常组织或病变之间的磁敏感性差异。
动脉自旋标记（ASL）：一种非侵入性的灌注成像技术，通过标记动脉血来生成图像。
灌注成像技术：
动态对比增强MRI（DCE-MRI）：通过分析对比剂在组织中的分布来评估灌注和微血管结构。
动态磁敏感增强成像（DSC-MRI）：利用对比剂检测组织灌注。
功能性成像技术：
血氧水平依赖功能性MRI（BOLD-fMRI）：反映大脑活动期间的血氧变化。
磁共振弹性成像（MRE）：用于评估组织的弹性特性。
其他成像技术：
磁共振血管造影（MRA）：包括时间飞跃法（TOF）、相位对比法（PC）和对比增强MRA（CE-MRA）等。
磁共振水成像（MRH）：用于显示液体管道系统，如MRCP、MRU等。
磁共振脊髓造影（MRM）：用于脊髓成像。
无辐射成像：与X射线或CT扫描不同，MRI不使用辐射，因此对患者更为安全，尤其适用于需要多次成像的患者。
软组织对比度高：MRI能够提供极高的软组织对比度，对于检测和评估脑组织、内脏、肌肉、关节和血管等结构的病变非常有效。
多平面成像：MRI可以轻松地获取任何平面的图像，包括横断面、矢状面和冠状面，为医生提供了更全面的视角。
功能性成像：功能性MRI（fMRI）能够检测大脑活动，用于研究大脑功能和诊断神经退行性疾病。
无需对比剂：许多MRI检查无需使用对比剂，减少了患者对对比剂过敏的风险。
高分辨率成像：MRI能够提供非常详细的图像，有助于检测微小的病变，如早期肿瘤或微小的血管异常。
动态成像：MRI可以用于动态成像，如心脏成像，能够显示器官的运动和功能。
无需手术的内窥：MRI提供了一种无需手术即可查看人体内部结构的方法，减少了对患者的侵入性。
适用于各种体型的患者：MRI设备通常有足够的空间来容纳不同体型的患者，包括儿童和肥胖患者。
无骨伪影：与CT扫描相比，MRI图像中没有骨伪影，因此在评估靠近骨骼的软组织结构时更为清晰。
可重复性：MRI检查可以重复进行，对于监测疾病进展或治疗效果非常有用。
安全记录良好：MRI是一种成熟的技术，有着良好的安全记录，对于大多数患者来说是非常安全的。
神经影像学：MRI在脑和脊髓检查中具有特殊价值，能够提供高分辨率的图像，有助于诊断脑卒中、肿瘤、炎症、退行性疾病等多种疾病。
肌肉骨骼成像：MRI能够清晰显示骨骼、关节和软组织的细节，对于诊断骨折、关节炎、软骨损伤、韧带撕裂等疾病非常有用。
心血管成像：MRI可以用来评估心脏结构和功能，检测心脏疾病如心肌梗死、心肌病、心脏瓣膜疾病等。
腹部和盆腔成像：MRI在肝脏、肾脏、胰腺等腹部器官的成像中非常有效，也常用于前列腺、子宫等盆腔器官的检查。
乳腺成像：MRI可以用于乳腺癌的筛查和诊断，尤其是在高风险人群中。
血管成像：MRI血管造影（MRA）能够无创地显示血管结构，有助于诊断动脉瘤、血管畸形和血管阻塞等疾病。
功能性成像：功能性MRI（fMRI）能够检测大脑活动，用于研究大脑功能和诊断神经退行性疾病。
儿科成像：由于MRI不使用辐射，它对于婴幼儿和儿童的成像非常安全。
肿瘤成像：MRI能够提供肿瘤的详细图像，有助于肿瘤的分期和治疗计划的制定。
介入性MRI：在某些情况下，MRI可以用于指导介入性手术，如肿瘤的射频消融或活检。
成像速度慢：MRI的成像过程通常需要较长时间，从10分钟到45分钟不等，这在急诊情况下可能限制其应用。长时间的扫描要求患者保持静止，对于病情较重或难以配合的患者来说较为困难。此外，尽管近年来出现了快速MRI技术，但在某些复杂的应用中，扫描时间仍然较长。
高昂的成本：MRI设备的购买和维护成本非常高，这不仅限制了其在资源有限地区的普及，也增加了患者的经济负担，尤其是在需要多次检查的情况下。此外，MRI检查费用相对较高，进一步加剧了医疗保健的高成本问题。
磁场不均匀性：磁场在远离中心的位置变得不均匀，导致图像在接近视野边缘时出现扭曲。这种不均匀性尤其在低场MRI中更为明显，影响了图像质量。
伪影问题：MRI设备容易受到磁场不均匀性、金属物体的存在或患者自身结构的影响，导致几何或线性空间扭曲伪影。此外，非自愿运动和呼吸伪影也会降低图像质量，影响检查的可行性。
对金属植入物敏感：MRI机器产生的强磁场可能对植入患者体内的金属物体（如起搏器、金属夹等）产生影响，甚至可能导致设备移位或功能障碍。因此，在进行MRI检查前，必须详细询问患者的病史，并确保患者体内没有金属植入物。
视野范围限制：MRI设备的最大视野为40-50厘米，这限制了设备能够覆盖的解剖区域。对于肥胖患者，由于其解剖区域较大，视野范围受到进一步限制。
射频场均匀性问题：超高场MRI需要使用更高频率的电磁场用于自旋质子激励，但难以在复杂介质内的大尺度空间产生均匀电磁场，造成图像伪影，限制了其在临床诊断中的应用。
SAR值控制：随着射频频率的提高，表面吸收率（SAR值）升高成为射频场的一个问题，可能导致组织局部的温度升高，对受试者造成危害。因此，各国和国际组织对SAR值的限制非常严格。
技术复杂性：MRI设备的技术门槛极高，“磁体、射频、梯度和谱仪”是制约磁共振成像设备的四大关键技术及核心部件。此外，MRI设备的设计和制造面临着诸多挑战，如磁场均匀性和力设计等。
头部MRI：头部或脑部的MRI检查通常需要大约10-15分钟。
脊柱MRI：脊柱MRI检查可能需要5-10分钟，具体取决于检查颈部、胸部还是腰部。
关节MRI：如膝关节、肩关节这种类型的MRI，可能需要5-10分钟。
心脏MRI：心脏MRI可能需要10-20分钟，取决于是否需要使用对比剂和进行多少种不同的扫描。
全身MRI：全身MRI可能需要30-60分钟。
普通平扫：一般10～20分钟，增强扫描时间更长。
腹部检查：腹部检查约20～30分钟。
复杂病情检查：复杂病情检查序列多，时间长达40分钟到1小时。
心脏磁共振成像检查：大约需要40分钟到1小时。