X片、CT的基本原理是从阴级射线管发射出X射线。射线穿过人体后照射到胶片上的感光材料，因为人体不同组织对射线的吸收量不同导致照射到胶片上的射线量也不同，所以胶片上的感光材料发生光化学反应的程度也就不同，通过显影定影等处理后就得出了X光片。当然现在先进的机器已经用数字成像技术取代了感光胶片，成像更清晰，射线量也比以前少。
核磁共振成像的原理是：电流通过线圈产生磁场，通过调整电流大小和方向可以改变磁场强度和磁极方向，人体内的水分子由于电离作用具有一定的电磁性，在磁场作用下吸收能量产生共振，磁场消失时释放出吸收的能量而复原，不同组织含水量不同，吸收和释放的能量也不同，机器接收信号后通过计算机处理显示出图像。
由此可见，核磁共振过程中没有产生放射线，所以不对人体产生放射性损害。而且，磁共振发明的这几十年来没有发生过明显的对人体影响的报告。
X光为平面扫描，既从前后对人进行扫描，CT则为人的横断面扫描，相当于把人横着切成上下两断，看到它的断面。核磁共振是一种三维成像技术，从前后，上下，左右三个方面对人进行扫描。
X光片显示骨结构细节最好，核磁共振MRI软组织对比最好，CT介于两者之间，X光片，CT，MRI各有优势。MRI的贵一些。
磁共振与CT二者存在着本质的差异。首先，它们的工作原理不同，磁共振是利用人体内氢原子核在磁共振仪器强大的磁场空间内，产生共振与还原的过程中释放出的能量信息，通过高能电子计算机系统采集这些信号，再经过数字重建，转换成磁共振图像；而CT是利用X线成像。其次，二者的检查侧重范围不一样，磁共振对于软组织、滑膜、血管、神经、肌肉、肌腱、韧带和透明软骨的分辨率高；而CT在观察骨头、肺、出血等方面比较有优势。二者在检查上，在临床上可以做到优势互补。磁共振是没有辐射的，如果长时间做CT对人体还是有一定损害的。CT主要通过骨头、肌肉和脂肪之间不同的对比度来诊断，同时分辨率很高，是最常用的的诊断方式，可以看成是三维版本的胸透，但缺点是辐射剂量很高。MRI的成像原理完全不同于CT，MRI对软组织的对比度相当好，所以常被用来做脑组织以及肝脏的成像。不过其分辨率比CT低很多，而且成像时间长。但是MRI绝对的优势在于对人体没有辐射，相比起CT是很安全的诊断手段。目前使用的核磁共振仪有连续波（CN）及脉冲傅里叶（PFT）变换两种形式。连续波核磁共振仪主要由磁铁、射频发射器、检测器和放大器、记录仪等组成（见图8-5）。磁铁用来产生磁场，主要有三种：永久磁铁，磁场强度14000G，频率60MHz；电磁铁，磁场强度23500G，频率100MHz；超导磁铁，频率可达200MHz以上，最高可达500～600MHz。频率大的仪器，分辨率好、灵敏度高、图谱简单易于分析。磁铁上备有扫描线圈，用它来保证磁铁产生的磁场均匀，并能在一个较窄的范围内连续精确变化。射频发射器用来产生固定频率的电磁辐射波。检测器和放大器用来检测和放大共振信号。记录仪将共振信号绘制成共振图谱。将数目相等的碳原子和氢原子放在外磁场强度、温度都相同的同一核磁共振仪中测定，碳的核磁共振信号只有氢的1/6000，这说明不同原子核在同一磁场中被检出的灵敏度差别很大。13C的天然丰度只有12C的1.108%。由于被检灵敏度小，丰度又低，因此检测13C比检测1H在技术上有更多的困难。
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