La tractographie par IRM en tenseur de diffusion offre, en neuroimagerie, la possibilité d'étudier, in vivo et de manière non invasive, les grands faisceaux anatomiques qui composent l'encéphale et la moelle épinière. En effet, l'IRM en tenseur de diffusion exploite l'effet des inhomogénéités du milieu étudié sur le mouvement des molécules d'eau afin de déterminer pour chaque voxel la direction principale et l'intensité de l'anisotropie. La tractographie reconstruit à partir de ces données la géométrie tridimensionnelle des faisceaux étudiés. Le clinicien pourra dès lors disposer d'informations anatomiques et fonctionnelles précises sur le retentissement de certaines pathologies sur l'organisation de la substance blanche. Aussi le présent article se propose-t-il d'introduire les principes élémentaires de la diffusion moléculaire, et le tenseur de diffusion qui en précise les aspects géométriques et quantitatifs, ainsi que les spécificités de la diffusion des molécules d'eau au sein des faisceaux neuro-anatomiques. Puis seront envisagés le type d'acquisition en IRM qui permet de pondérer les images en diffusion, et les principes de tractographie.