脑梗死患者核磁表现为T1WI低信号和T2WI高信号的病变区域，通常于患者发病两小时内显影，早期脑梗死的诊断敏感性可以达到88%-100%，特异性也可以达到95%-100%。颅脑核磁检查包括颅脑核磁平扫和血管成像，颅脑核磁平扫主要是由用于脑干、小脑和小的梗死灶的检查；血管成像一般使用脑血管的检查，可以发现颅内血管的狭窄以及狭窄的程度，主要适用大血管病变的检查。
功能性颅脑核磁检查可以在发病后数分钟内检测到缺血性改变，包括弥散加权成像和灌注加权成像。弥散加权成像和灌注现加权成像显示病变范围相同的区域，一般称为不可行逆性损伤的部位，两种检查区域不一致，通常称为缺血性半暗带，临床治疗的目的主要是保护缺血性半暗带，对早期脑梗死的溶栓治疗提供科学依据。对于颅脑核磁检查，一般对人体无辐射性，但是如果患者体内有金属性的东西，比如假牙和金属支架时，一般禁用核磁检查。
