核磁共振成像(MRI)也稱磁共振成像，是利用核磁共振原理外加梯度磁場檢測發射出的電磁波，據此可以繪制物體內部的結構圖像，常見的可以發生核磁共振現象的原子有：1H、11B、13C、17O、10F、31P。目前核磁共振成像原理在物理、化學、醫療、石油化工、食品農業等領域獲得了廣泛的應用。核磁共振成像(MRI)原理應用用于人體內部結構就產生出一種革命性的醫學診斷工具–核磁共振成像儀。將快速變化的梯度場應用于核磁共振成像儀中，提升了MRI的速度，使該技術在科學研究中的廣泛應用成為現實。
核磁共振成像原理可簡單歸納為：根據需要，將待測樣品分成若干個薄層，這些薄層稱為層面，這個過程成為選片。每個層面可分為由許多被稱為體素的小體積組成。對每一個體素標定一個記號，這個過程稱為編碼或空間定位。對某一層面施加射頻脈沖后，接收該層面的核磁共振信號進行解碼，得到該層面各個體素核磁共振信號的大小，后根據其與層面各體素編碼的對應關系，把體素信號的大小顯示在熒光屏對應像素上，信號大小用不同的灰度等級表示，信號大的像素亮度大；信號小的像素亮度小。這樣就可以得到一副反映層面各體素核磁共振信號大小的圖像，即MRI圖像。
用于確定MR信號源空間位置的基本方法是使用附加的線性梯度，即成像梯度。處在外磁場B0中的氫質子不論其空間位置如何，產生的核磁共振的頻率都相同，如果在外磁場B0上沿某一方向再疊加一個線性梯度磁場，將導致總磁場（外磁場B0和梯度磁場矢量和）在沿梯度磁場方向上呈現一端高一端低，兩端之間的磁場強度呈梯度分布。在磁場梯度方向上使共振頻率產生可預見的變化。
