Bei der MRT werden Schichtaufnahmen des Körpers mit Hilfe von Magnetfeldern und Radiowellen erzeugt. Die Kernspintomographie macht sich Eigenschaften unserer körpereigenen Wasserstoffatomkerne zunutze, die sich wie winzige biologische Magnete verhalten. Die Untersuchung läuft im Wesentlichen in drei Schritten ab:
Zunächst erzeugt der Kernspintomograph ein Magnetfeld, das bis 30.000-mal stärker ist als das der Erde. Unsere Wasserstoffatomkerne richten sich im Magnetfeld aus. Danach gibt das Gerät ein Radiosignal ab, die Wasserstoffatome geraten in Schwingung. Wird das Signal abgeschaltet, kehren die Atomkerne in ihre Ausgangslage zurück und hinterlassen dabei elektrische Impulse (Kernresonanz). Antennenähnliche Empfangsspulen messen schließlich die abgegebene Energie. Aus den Impulsen errechnet ein Computer Informationen über die Zusammensetzung des Gewebes und setzt sie in Schnittbilder um.
Wasserstoffatome verhalten sich, je nach Art und Eigenschaft des Gewebes, in dem sie vorliegen, unterschiedlich. So gelingt es, gesunde von krankhaften Geweben zu unterscheiden.