Grundlage der MRT ist das Prinzip der Kernspinresonanz. Dieses Prinzip besagt, dass Atomkerne, die in ein Magnetfeld gebracht werden, elektromagnetische Schwingungen abgeben. Das äußere Magnetfeld wird durch den Magnetresonanztomographen erzeugt, die sog. "Röhre". Von der Güte dieses Magnetfeldes hängt auch die Qualität der Untersuchung in hohem Maße ab. Die derzeit am häufigsten in der Medizin eingesetzten Geräte besitzen eine Feldstärke von 1,5 Tesla, dies entspricht etwa der 30000-fachen Stärke des Erdmagnetfeldes. Geräte mit 3,0 Tesla werden überwiegend im Forschungsbereich eingesetzt. Finden aber durch die noch weiter gesteigerte Bildqualität zunehmend Einzug in die radiologischen Praxen. Der menschliche Körper besteht zu einem Großteil aus Wasserstoffatomen. Diese Wasserstoffatome weisen eine elektrische Ladung auf, d. h. sie verhalten sich wie kleine Kompassnadeln. Wie bereits erwähnt besteht im Magnetresonanztomographen ein sehr starkes Magnetfeld. Dieses Magnetfeld richtet alle "Kompassnadeln", d.h. die Wasserstoffatome im menschlichen Körper in eine bestimmte Richtung mit einer gewissen Regelmäßigkeit aus ("Zwangslage"). Mit Hilfe von Radiowellen einer bestimmten Frequenz (Präzessionsfrequenz) können die Wasserstoffatome aus dieser vom äußeren Magnetfeld erzwungenen Lage in eine andere Position gelenkt werden. Werden diese Radiowellenimpulse wieder abgeschaltet, so springen die Wasserstoffatome im menschlichen Körper wieder in die "Zwangslage" zurück, die von dem starken Magnetfeld des Magnetresonanztomographen vorgegeben wird. Dabei geben die Wasserstoffatome ihre Energie wieder ab, d.h. sie senden Signale aus, die von hochempfindlichen Radioantennen gemessen werden und in einem leistungsfähigem Computer zu Bildern umgerechnet werden. Sowohl die Frequenz als auch die Dauer der Ablenkung durch die Radiowellenimpulse und damit die Stärke der gemessenen Signale hängt von der Art der Bindung der Wasserstoffatome im menschlichen Gewebe ab. Wasserstoffatome im Fettgewebe verhalten sich also anders als Wasserstoffatome im Muskelgewebe oder im Knochen. Und Wasserstoffatome in Entzündungsgewebe oder in Tumoren verhalten sich anders als Wasserstoffatome in gesundem Gewebe. Dadurch gelingt es mittels der Magnetresonanztomographie die verschiedenen Gewebearten und damit Krankheiten zu differenzieren.