La risonanza magnetica cardiaca senza e con mezzo di contrasto è l'esame gold standard per la caratterizzazione tissutale del miocardio. Le sequenze senza contrasto comprendono: cine SSFP sincronizzate con l'ECG per la valutazione della funzione ventricolare (volumi, massa, frazione di eiezione, cinesi segmentaria), sequenze T2 per l'edema miocardico (indice di infiammazione acuta nella miocardite e nell'infarto acuto), mapping T1 e T2 nativo per la caratterizzazione quantitativa del miocardio (fibrosi diffusa, sovraccarico di ferro, amiloidosi). Dopo l'iniezione di gadolinio si acquisiscono le sequenze di perfusione first-pass (per l'ischemia inducibile, sotto stress farmacologico con adenosina o regadenoson) e le sequenze di late gadolinium enhancement (LGE, acquisite 10-15 minuti dopo l'iniezione): il gadolinio si accumula nel tessuto fibrotico e necrotico che appare iperintenso. Il pattern di distribuzione del LGE è diagnostico: subendocardico nell'ischemia, mesoparietale nella miocardite e nella cardiomiopatia dilatativa, diffuso nell'amiloidosi, alla giunzione interventricolare nella cardiomiopatia ipertrofica.