扩散是细胞代谢反应中的主要物理过程。第一张扩散加权磁共振图像于1985年构建。扩散磁共振成像(MRI)随着第三代MRI扫描仪的出现而进入临床应用。为了获得扩散加权断层图像,通常使用回波平面脉冲序列(自旋回波,EPI),其中包含两个具有相同幅度和持续时间的扩散梯度。