Funkcionālā MRI pamatā ir palielināta asins plūsma smadzenēs, reaģējot uz garozas neironu aktivitātes palielināšanos atbilstošā stimulatora darbības laikā. Smadzeņu darbības kartēšana ļauj identificēt neironu aktivācijas apgabalus, kas rodas, reaģējot uz stimulāciju (motora, maņu un citiem stimuliem).