Funkcionālā MRI pamatā ir asins plūsmas palielināšanās smadzenēs, reaģējot uz neironu aktivitātes palielināšanos garozā, kad tās tiek pakļautas atbilstošam stimulam. Smadzeņu aktivitātes kartēšana ļauj identificēt neironu aktivācijas zonas, kas rodas, reaģējot uz stimulāciju (motoriskiem, sensoriem un citiem stimuliem).