图 1 表示的是一台小型的核磁共振仪，它只能用来检测人体的四肢。
它由一个坐/躺式工作台，一个磁铁隧道，一个成像仪和一个控制台组成。它通常装有一个0.3特斯拉的永久磁铁。

图2表示的是一个带电原子核(右)和陀螺仪(左)在性质上的相似之处。旋转陀螺(陀螺仪)绕着它的轴旋转，具有转动力矩C。在重力场(G)的作用下，陀螺仪表现为进动(D)。
一些带电的原子核，例如1H，具有磁性，同样可以用自旋和磁矩(C)来描述它的运动。在外磁场(B)的作用下，H原子个体的自旋则只能在某些固定的方向上发生，这与它们的能量一致。
同样，自旋表现为围绕磁场的进动。在平衡状态下，与外磁场方向平行的磁矩导致该状态下氢原子的布居数增大。
如果通过一个与第一个磁场相垂直的第二个磁场提供一个能量脉冲(激发)，则平衡被破坏:磁矩M矢量会在大小和方向上都发生改变。

在这种由能量脉冲而导致的干扰之后，H原子的布居数又恢复到平衡状态。平衡状态的恢复情况可以通过测量磁矩对时间的函数(弛豫作用)来追踪;这种弛豫行为和弛豫时间提供了H原子的磁性特征和它们周围环境的信息。

图3是一幅再生的弯曲膝盖的核磁共振成像，它是由监测器或是胶片得到，再通过一个激光打印机显现出来的。
这种图像是用记录的弛豫时间通过适当的数学转而获得的。 弛豫测量使得人们能够洞察组织结构以及器官、头和四肢中各成分的分布情况。

图4展示的是一台典型的多功能仪器，它的工作台环(隧道)是完全封闭的。正如四肢核磁共振扫描仪一样，现在的核磁共振扫描仪有一个开口的环，以使得对幽闭恐怖症患者的检查变得容易些。这些仪器多是使用磁场强度为1.5特斯拉的超导磁铁。正如CT一样，核磁共振的工作站/控制台也配备有一台功能强大的计算机，一个可移动的桌子，一个带有磁场的机架，以及无线电频率的脉冲发生器和接收器。

为了减少对磁场的干扰并保护周围环境不受强磁场影响，在扫描仪周围用法拉第箱把它隔离起来。

图 5 展示的是躺着一位病人的隧道的横截面图。在强磁场的影响下，H原子(这是人体中最常见的原 子)会沿着一个固定方向的轴定向运动。当外磁场被中断时，就发生了弛豫现象，并且能被无线电频率脉冲发生器和接受器检测到，同时会以数字形式传输给计算机。计算机在进一步处理信息，最后产生一个模拟图像。

图 6:头颅的核磁共振成像图。 与X射线照相术或CT检查不同的是，核磁共振这种方法不使用X射线。而且，CT和核磁共振能提 供互相补充的图像信息。经典的X射线学还能将表面结构投影到背景结构上。 总之，只有核磁共振能给出一个既包解剖学的，又包含功能与生理状况的信息。