Магнитно-резонансная томография (МРТ) стала основополагающей методикой диагностики многих заболеваний, во многом заменив КТ. Ее преимуществами являются неинвазивность, высокое разрешение изображений и отсутствие ионизирующего излучения. Кроме того, МРТ обеспечивает информацию как о структурных, так и функциональных особенностей исследуемых органов.
 
Первые эксперименты с МРТ в 1946 году провели независимо друг от друга Ф. Блох (1905-1983 гг.) из Стэнфордского и Е.Парселл (1912-1997 годах) из Гарвардского университета. Эти ученые обнаружили, что если определенные атомные ядра поместить в магнитное поле, то они поглощают энергию в определенном радиочастотном диапазоне электромагнитного спектра и затем излучают ее при возвращении в прежнее состояние. Из физики известно, что сила магнитного поля и радио-частотность соотносятся между собой (закон Лармора). Именно этот феномен объясняет и название метода — ядерно-магнитный резонанс. «Ядерный», поскольку реагируют только ядра определенных атомов, «магнитный», потому что нужно магнитное поле, и «резонанс», поскольку частота напрямую зависит от магнитных и радиочастотных полей. Очень скоро развилась МРТ-спектроскопия, которая стала важным аналитическим методом в изучении структуры сложных химических соединений. За свои открытия Блох и Парселл получили Нобелевскую премию по физике 1952 года.
 
В 1970 году врач Р.Дамадян впервые констатировал возможность применения МРТ в медицине. Он обнаружил, что сигналы, излучаемые от различных животных тканей, имеют разную длину, в частности, когда речь идет об онкогенном очаге, по сравнению со здоровой тканью. Через 2 года ученый запатентовал свою идею, а в 1977 сконструировал первый МРТ-сканер всего тела. С тех пор эта технология развивается очень быстро, в начале 2002 года в мире было более 22 000 аппаратов, на них было обследовано более 60 млн. больных.
 
После открытия эффекта ядерно-магнитного резонанса начались исследования возможности его применения при оценке кровотока. Впервые это сделали Гровер и Сингер (1971), использовав анализ Фурье множественных эхо-последовательностей, а первую МРТ-ангиографию выполнил В.Ведеен в 1985 году. Этот метод очень чувствителен, он основывается на физической разнице между подвижными и стационарными протонами. С его помощью реально синхронно и неинвазивно увидеть как мозг, так и его сосудистую систему, а выявление изменений констант диффузии воды позволяет визуализировать и оценить ишемические очаги через несколько минут после их возникновения. Перспективной целью для МРТ и родственных диагностических подходов является идентификация пациентов с обратными мозговыми поражениями, которые являются лучшими кандидатами для терапевтических вмешательств.