Funktionel MR er baseret på stigningen i blodgennemstrømningen i hjernen som reaktion på en stigning i neuronal aktivitet i cortex, når den udsættes for en tilsvarende stimulus. Kortlægning af hjerneaktivitet giver os mulighed for at identificere områder med neuronal aktivering, der opstår som reaktion på stimulering (motoriske, sensoriske og andre stimuli).