A modern strukturális képalkotó eljárások közül a mágneses rezonancia (MR) vizsgálat nyújtja az agyról a legpontosabb anatómiai képet, és folyamatosan fejlődő módszerei révén magas a differenciáldiagnosztikai képessége. A megválaszolandó klinikai kérdésre specifikusan kidolgozott vizsgálati protokollokkal lehet megfelelő választ adni. A pszichiátriai kórképek diagnosztikájában nagy jelentőségű az agy és egyes részleteinek térfogat meghatározására alkalmas volumetria, amely pontosan kivitelezett kontroll vizsgálatok esetén a folyamatok követésére is alkalmas. A módszer fontos adatokat szolgáltatott már többek között a beszéd- és olvasás zavarokban, autizmusban, szkizofréniában, affektív és depresszívzavarokban, poszttraumás stressz betegségben és anorexia nervosában. A demenciák differenciál diagnosztikájában a volumetria mellett a hippocampusok pontos ábrázolása is alapvető jelentőségűvé teszi a strukturális MR vizsgálatot. Az MR a struktúrák mellett az agy működésébe is betekintést nyújt a funkcionális MR vizsgálat révén. Az aktív agyterületeket a vérátáramlás növekedése révén lehet láthatóvá tenni. Előremutató eredményeket értek már el a módszerrel figyelemzavar-hiperaktivitás szindrómában, autismusban, obsessiv-compulsiv betegségben, affektív és depresszív kórképekben, illetve schizopherniában. A strukturális és funkcionális MR vizsgálatok a pszichiátria számos területén és a gyógyszerhatástani vizsgálatokban is a mindennapi gyakorlat részévé válnak.