Дослідження дозволяє виявити: захворювання мозку та хвороби кровоносних судин на ранніх стадіях наявність пухлин візуалізувати ушкодження та наслідки травм
Широке застосування МРТ в неврології пов'язано, в першу чергу, з тим, що вона дозволяє з високою точністю виявити як дегенеративно-дистрофічні зміни тканин, так і запальне або пухлинне захворювання, що спричинило неврологічні симптоми.
Які захворювання покаже дослідження головного мозку: атрофію лобових часток головного мозку, енцефалопатію; менінгіт та інші запальні процеси; епілепсію та деякі інші неврологічні хвороби; порушення внутрішньочерепного тиску.
— Насамперед МРТ роблять, коли незрозумілі причини головного болю чи запаморочення. Також її призначать при погіршенні слуху та зору, якщо патології з боку лора та офтальмолога виключені. Крім того, МРТ показана при непритомності, епілептичних нападах, травмах голови, інфекціях, інсультах.