MRI是基于Felix Block 和 Edward Purcell 以及他们的同事对于NMR的研究结果。这两个独立的小组几乎同时发现了NMR。他们的研究使他们获得了1952年的Noble奖。他们研究的领域是原子核在磁场作用下的变化和大块物体的磁诱导。在之后的数年里，周期表中的大多数元素都发现了NMR显像。这些源自物理学和化学领域的发现扩展到了生物科学领域。生物科学领域中，磷、碳和氢等元素的磁共振成像都受到了研究者的关注。
尽管NMR的物理原理的详细描述超出了本栏目的范围，简单地讨论它的历史发展还不为过。由于人体组织中有大量的质子，大多数临床应用都是基于氢原子及其原子核——质子的。旋转的质子（具有小量电荷）会产生磁场，而这一磁场在外加磁场的作用下会改变方向。当受到特定射频（Radiofrequency RF）能量作用时，将会吸收能量并且反转其轴向。使用具有空间编码性的信号，进行Fourier 变换，就可以得到一个平面或体积的横向、矢状面或冠状面图像。
Lauterbur 受限发展了由NMR实验得到图像的概念。他从多个角度的投影中得到了图像。他将他的方法命名为核磁共振成象（zeugmatography），为了表示：得到一个图像需要两个场，一个激发的射频RF和一个梯度的磁场。他的努力，以及其他人的发展，使得人们可以利用外来磁场来追踪被强度变化的RF能量所激发的质子的空间位置。进而，用来反映不通组织中的水含量和弛豫时间。
质子弛豫的速度由弛豫时间决定。质子弛豫的时间是指质子回到原来状态的时间：T1（旋转-点阵弛豫时间）和T2（旋转-旋转弛豫时间）。这两者由组织的物理和化学性质决定。不通组织对比度的图像的获得依赖于冲动频率技术。这种技术由RF和梯度的场，重复的序列（TR）、时间-回声延迟（TE）来获得数据。还有其他一些参数，强调弛豫时间，T1和T2，组织质子密度和血流。
研究者继续了NMR的研究，使之应用于人类的病理学研究。一些研究提示磷成象可以显示正常和病态肌组织的代谢。质子成像，最早是体外的，之后是体内的，紧随其后。
Fonar公司首先提供了商业设备。此设备由Raymond Damadian设计，在1980年6月的美国伦琴放射线学会的会议上提出。之后的一年里，六家商业公司做出了进展性的工作。商业设备由Picker、Diasonics、Technicare、General Electric和Siemens公司生产。Philips、Toshiba、Elscint、Hitachi、Resonex等公司也迅速跟上。
尽管NMR的基本原理与计算机断层成像（CT）完全不同，Hounsfield 的大量研究（CT领域）以及之后发展的设备和图像重建技术有助于NMR技术的迅速发展。这些由计算机重建的图像，比较不同器官不同和同一器官或身体区域的MR和CT图像的不同。对弛豫时间T1和T2测量，一开始被认为对某种疾病可能是专一性的，甚至可能用来鉴别良性和恶性肿瘤，这在体外实验中有报道。实验模型中，不同场强下的正常和病理组织的T1和T2时间数据积累图像有不同的结果。许多MRI的早期临床研究集中在包括正常和异常组织的弛豫时间的研究。然而，随着经验增加，良性与恶性病理的弛豫时间有明显的重叠，这些数据评估的诊断价值在当时看来是微弱的。
时移事变，今天的MRI已经数据可以进行三维整合，并且展示为具有立体感的三维图像。这些MR数据和连续的数据可以用来显示一个患者的肿瘤或血管的多个角度。 |
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