Doku içindeki su moleküllerinin rastgele hareketi (Brown hareketi) baz alınır.
Su moleküllerinin hareket özgürlüğü ve engellenmesi (örneğin hücre yoğunluğu, doku yapısı) görüntüye yansır.
Normal dokularda su molekülleri daha serbest hareket ederken, hastalıklı veya hasarlı dokularda bu hareket kısıtlanabilir.
Klinik kullanım alanları:
İnme (beyin damar tıkanıklığı) erken teşhisi,
Beyin tümörleri ve diğer lezyonların karakterizasyonu,
Enfeksiyonlar,
Bazı karaciğer, prostat ve meme gibi organlarda tümör tespiti.
Difüzyon MR sayesinde, dokuların mikroskobik yapısı hakkında bilgi alınır ve birçok hastalık erken ve doğru şekilde tespit edilebilir.