Het MRI-apparaat is eigenlijk een hele sterke magneet. Het apparaat is gemaakt in de vorm van een tunnel. In deze tunnel heeft het magnetisch veld een sterkte van 1,5 of 3 Tesla. Het menselijk lichaam bestaat voor het grootste deel uit water(protonen). Wanneer u in het apparaat ligt, richten de waterstofprotonen in het lichaam zich in de richting van het sterk magnetische veld. Dit noemen we de 'rusttoestand'. Door een radiopuls de MRI in te sturen, kunnen de waterstofprotonen heel even uit hun rusttoestand worden gebracht (resonantie). Deze radiopulsen zijn te vergelijken met het signaal dat een zender naar uw radio stuurt. De radiopuls draagt een klein beetje energie over aan de protonen.
Na de korte verstoring vallen de waterstofprotonen weer langzaam terug naar de rusttoestand (in de richting van het magnetisch veld). De opgenomen energie wordt vervolgens weer als signaal uitgezonden door de waterstofprotonen, wanneer deze terugvallen naar de rusttoestand. Dit signaal wordt gemeten door antennes en door een computer omgezet in beelden. Het ene weefsel bevat veel waterstofprotonen, het andere minder. De tijd die de waterstofprotonen nodig hebben om na de radiopuls terug te vallen naar de rusttoestand, verschilt per soort weefsel. Hierdoor kan men op de beelden de verschillende weefsels van elkaar onderscheiden. Door het maken van verschillende series met beelden (dunne ‘plakjes’ van het lichaamsdeel in diverse richtingen) kan de radioloog de diagnose stellen.
Door het gebruik van verschillende technieken kunnen de weefsels beter of juist minder goed zichtbaar worden. De foto’s (plakjes) kunnen in iedere willekeurige richting worden gemaakt. Tijdens een MRI-onderzoek worden daarom diverse soorten fotoseries (scans) gemaakt.