Tai prietaisas neskaidrioms organizmo dalims atvaizduoti ir jų patologiniams pokyčiams nustatyti magnetinio branduolių rezonanso būdu. Magnetinio rezonanso tomografą sudaro stiprus magnetas, gradientinių magnetinių laukų sudarymo sistema, radijo impulsų siųstuvas, imtuvas ir kompiuteris. Siųstuvo siunčiamais radijo impulsais sužadinamas tam tikras audinio sluoksnis. Veikiant stipriu magnetiniu lauku tam tikrų audinio atomų branduoliai (dažniausiai vandenilio) sugeria aukšto dažnio radijo bangas ir pereina į aukštesnį energijos lygmenį. Nustojus audinį veikti magnetiniu lauku branduoliai grįžta į žemesnį energijos lygmenį išspinduliuodami sugertą elektromagnetinę energiją. Toks impulsas kompiuterio paverčiamas tiriamojo audinio atvaizdu. Tiesa, tokio tyrimo metu gaunamas radiacijos kiekis yra daugybę kartų didesnis nei tiriant rentgeno spinduliais. Šis radiacijos kiekis lieka organizme, todėl magnetinio rezonanso tyrimas turėtų būti skiriamas tik ypatingais atvejais, kai nelieka kitų alternatyvų.
