弱磁成像的基本原理分以下几个步骤推导：
①人体内含有大量水，每个水中的每个氢都含有的一个质子，质子带正电荷，并且都会自转，所以带电质子的自转会产生磁场，其磁场的方向可以用右手定则确定。
②普通情况下人体所含质子的方向是随机的，所以自旋时产生磁场的方向也是杂乱无章的，因此产生的磁场相互抵消，故产生的综合磁场强度为零。
③外加磁场后，大部分质子产生磁场的方向指向外加磁场方向，称之为低能质子。少量质子的指向与外加磁场的方向相反，称之为高能质子。两者相消，所以质子产生的综合磁场指向外加磁场方向。需要注意：此时质子兼顾自旋和指向磁场方向或反方向的两种运动，其综合运动外观上类似于旋转的陀螺，称之为进动。需要注意的是，虽然每个氢质子表现为进动，但由于整个组织自旋运动的初试相位杂乱无章，所产生的横向磁化矢量相互抵消，因此整体上不表现为进动。
④此时施加与质子进动频率相同的射频脉冲，射频脉冲有两个作用，第一能够传递能量，使少部分低能质子会吸收能量暂时变为高能质子，纵向磁场强度随之不断减小；第二由于射频脉冲信号频率等于质子进动频率，所有吸收能量的质子会相互吸引靠拢，产生相同的相位，即：进动质子同相位。此时高能质子和低能质子均产生一个磁场，两磁场的纵向分矢量相互削减，而横向磁化分矢量由于相位相同，所以随着射频脉冲的施加，横向磁化矢量逐渐增大，纵向磁化矢量逐渐减小，需要注意由于质子自旋状态一直存在，因此产生的横向磁化矢量是一种旋转的状态。
⑤射频脉冲关闭后同时发生横向弛豫（T2弛豫）与纵向弛豫（T1弛豫），也就是发生自由感应衰减现象（FID）。其中的横向磁化矢量其本质是发生进动质子失相位，即：失去相位的一致性，使横向磁化矢量逐渐衰减（横向磁化矢量衰减主要因为主磁场环境的不均匀和自旋质子微磁场环境的波动），这是质子群之间的能量传递，即：自旋-自旋弛豫；在T2弛豫中，由于水的横向豫驰较慢，一直存在横向磁场，所以能采集大量电信号，信号为高信号，规定为白色。而脂肪横向豫驰较快，所以相对水来说是低信号，为灰白色。
⑥而发生纵向弛豫（T1弛豫），也被称为自旋-晶格弛豫，也就是纵向磁化矢量逐步恢复增加的过程。如果分子进动频率和分子固有转动频率（自旋转动）越接近，则能量交换越高效，分子晶格之间能量传递速度越快，T1值越短。反之则越长。大分子物质转动频率远低于进动频率，所以T1值较长，而小分子如水的转动频率远高于进动频率，因此水的T1值也很长，只有脂肪组织进动频率和转动频率接近，其T1值较短。T1弛豫是质子群能量传递给其他分子。在这个过程水是缓慢恢复，所以为低信号，规定为黑色，脂肪为快速恢复，所以为高信号，为白色。（注意T1、T2弛豫是同时发生的，但直接研究两种弛豫的合量比较复杂，因此将合磁化矢量分解为横向、纵向磁化分矢量及横向、纵向弛豫进行研究。）
⑦然后将磁共振信号通过空间相位编码技术形成磁共振图像。大概方法是外加X、Y、Z轴三个方向的梯度磁场（梯度磁场指场强渐变的磁场），所以采集到的每个信号都拥有了自己独特的空间位置信号，信号重建后获得磁共振图像。
