A maioria dos scanners de RMf permite que os indivíduos sejam apresentados com diferentes imagens visuais, sons e estímulos de toque, e para fazer diferentes ações, como movimentar um membro ou realizar algum pensamento específico. Consequentemente, a RMf pode ser usado para revelar estruturas cerebrais e processos associados à percepção, pensamento e ação. A resolução do fMRI (functional magnetic resonance imaging) é de aproximadamente 2-3 milímetros no presente, limitada pela disseminação espacial da resposta hemodinâmica à atividade neural. Ele substituiu em grande parte o PET para o estudo dos padrões de ativação cerebral. O PET, no entanto, retém a vantagem significativa de ser capaz de identificar receptores específicos do cérebro (ou transportadores) associados a neurotransmissores específicos através da sua capacidade de imagem de "ligandos" de receptores radiomarcados.
A ampla utilização RMf em '''estudos de Psicologia Comportamental ''' se deve ao fato de a técnica permitir uma boa resolução espacial, principalmente em regiões subcorticais importantes nos processos motivacionais e emocionais.
Além da pesquisa em indivíduos normais, tem se realizado '''estudos para verificar a aplicação prática da RMf em doenças tais como o esquizofrenias, depressão, tumores cerebrais, Parkinson, doença cérebro-vascular, Alzheimer e outras demências - especialmente visando o diagnóstico precoce. ''' Tem-se o entendimento que mudanças precoces no fluxo sanguíneo devam ser evidenciadas à ressonância magnética funcional antes do aparecimento das manifestações clínicas.
O diagnóstico precoce de certos tipos de acidente vascular cerebral é cada vez mais importante na neurologia, uma vez que as substâncias que dissolvem coágulos sanguíneos podem ser usadas nas primeiras horas após a ocorrência de certos tipos de acidente vascular cerebral, mas são perigosas para uso posterior. As alterações cerebrais observadas no fMRI podem ajudar a tomar a decisão de tratar com esses agentes.