Када су протони изложени дејству спољашњег магнетног поља, већина магнетних момената је усмерена попут поља. Протон је енергетски стабилнији ако је његов магнетни момент оријентисан као и вектор магнетне индукције. Протони се могу побудити, односно превести у стање са вишом енергијом, бомбардовањем радио таласима – и то је приказано у првом делу записа. Разлика у енергијама та два стања одговара енергији радио таласа. Побуђена стања протона су нестабилна па се након кратког временског интервала враћају у стање ниже енергије. Том приликом емитују радио таласе. У контексту употребе у медицинској дијагностици, време повратка у ниже енергетско стање није једнако код здравог и оболелог ткива, тако да та разлика представља податак који се приказује на снимку након електронске обраде сигнала.