脑核磁共振可进行多方位、三维成像，使病变定位更准确。还可观察病变与邻近血管的关系，对脑干、幕下区、枕骨大孔区的显示优于CT。并且对脑肿瘤、脑部炎性病变、脑白质病变、脑梗塞、血肿、脑先天性异常等诊断较CT更为敏感。磁共振无需造影剂即可显示脑血管情况，发现有无动脉瘤和动脉畸形，还可直接显示颅内神经，发现神经上的早期病变。用于大脑时还可发现微小病变，如垂体微腺瘤，脑核磁共振在定位定性方面优于CT。