核磁共振(NMR)的現象於 1950年代被發現後，而現代已經被廣泛應用於生物及化學等領域。磁振造影則始於1970年代，Paul Lauterbur 使用一種叫做梯度磁場的方法，將NMR訊號作空間的定位而產生影像。
過了約十年的時間，磁振造影設備開始進入了醫療場所，並被證明有高度的醫療價值，尤其對於軟組織及病灶有超然的分辨能力。
現今的磁振造影主要利用一個超導磁鐵產生高磁場的環境，多為 1.5T 或 3T 的磁場，約為地球磁場的數萬倍，是相當高的一個能量。當人體躺在這樣的磁場的環境中時，機器會發出射頻電磁波與人體中的氫原子核自旋交互作用效應，之後在用線圈接收不同組織所放出之訊號。由此類訊號所產生的影像，可非常清楚的分辨出不同種類的組織，如腦的白質與灰質，即可獲得到高解析度的解剖影像。
而解剖影像在近年來的技術發展如擴散 ( Diffusion ) MRI 與血液灌注 ( Perfusion ) MRI 等，已經可以讓我們亦可使用 MRI 得到細胞、組織及器官的生理及功能等等資訊。這些技術多於 80 年代末期開始發展，目前已在全世界有許多的臨床應用，可謂廣義的「功能性」磁振造影。然而有別於這樣廣義的定義，一般人所謂的 fMRI 是比較後期所發展，則專指使用 MRI 方法來偵測腦的活化或功能，這樣的工作起始於 1990年之後了。