يعتمد التصوير بالرنين المغناطيسي على ظاهرة فيزيائية تسمى الرنين المغناطيسي النووي (NMR)، والتي اكتشفت في ثلاثينيات القرن الماضي عن طريق فيليكس بلوخ (من جامعة ستانفورد) وإدوارد بورسيل (من جامعة هارفارد)