يشير هذا المصطلح إلى تقنية تشخيص تقوم على ترتيب ذرات الهيدروجين (خاصة البروتونات) في جسم المريض في مجال مغناطيسي قوي وموحّد، وامتصاص الطاقة من ترددات نبضات موجات الراديو و إطلاق إشارات راديوية كنتيجة لفقد الإثارة. من ثم، يتم التقاط هذه الإشارات، التي قد تختلف في شدتها وفقاً للوفرة النووية والبيئة الكيميائية الجزيئية، وتحويلها إلى مجموعات من الصور المقطعية باستخدام التدرّجات الحقلية في المجال المغناطيسي، وهو ما يسمح بتحديدٍ ثلاثي الأبعاد لموقع هذه الإشارات في الجسم. وخلافاً لتقنية التصوير الشعاعي أو التصوير الشعاعي المقطعى فإن التصوير بالرنين المغناطيسي لا يعرّض المرضى أشعة مؤينة.