La risonanza magnetica dell'encefalo è l'esame di imaging di riferimento per lo studio delle patologie cerebrali. Le sequenze standard comprendono T1 (anatomia, strutture della linea mediana, segnale del grasso), T2 (edema, lesioni infiammatorie, liquor), FLAIR (lesioni periventricolari della sostanza bianca, sclerosi multipla), diffusione DWI con mappa ADC (ischemia acuta, ascessi, restrizione nei tumori cellulari) e sequenze di suscettibilità SWI/T2* (microsanguinamenti, depositi di emosiderina, calcificazioni). L'esame valuta gli emisferi cerebrali, i nuclei della base, il talamo, il corpo calloso, il tronco encefalico, il cervelletto, gli spazi liquorali e le meningi. Le indicazioni comprendono la diagnosi di tumori cerebrali (gliomi, meningiomi, metastasi), l'ictus ischemico e emorragico, la sclerosi multipla (placche demielinizzanti), l'epilessia (sclerosi temporale mesiale, displasie corticali), le malformazioni vascolari, le encefaliti, le demenze e i traumi cranici. L'esame non utilizza radiazioni ionizzanti e dura 30 minuti circs.