La spectroscopie par résonance magnétique (SRM) constitue une technique d'étude non-invasive du métabolisme des tumeurs cérébrales. Pratiquée in vivo en proton, elle utilise les imageurs cliniques et permet en particulier d'affirmer le diagnostic de tumeur en éliminant les abcès. Au sein des tumeurs, elle constitue, au côté de l'imagerie classique, un moyen de différenciation entre tumeurs cérébrales primitives, dominées par les gliomes et tumeurs d'origine extra-cérébrale, comme les méningiomes par exemple. Par contre, sa capacité à établir une classification histo-pronostique des tumeurs gliales reste controversée. S'il ne semble pas exister de « marqueur de malignité », la choline, reflet du turn-over membranaire des cellules tumorales, aurait ce potentiel. Les discordances dans les résultats obtenus confirment bien sûr que l'histologie reste indispensable au diagnostic. Cependant, l'étude d'extraits de tumeur en spectroscopie in vitro montre que le signal à 3,2 ppm dit « pic de choline correspond en fait à plusieurs composés parmi lesquels la glycérophosphocholine, la phosphocholine, et la choline dont la répartition diffère selon le grade tumoral. La SRM proton in vivo reste la seule technique métabolique de suivi non-invasif d'une tumeur traitée, permettant de distinguer progression tumorale et radio-nécrose, par exemple.