L'imagerie par résonance magnétique (IRM) conventionnelle joue un rôle primordial dans le diagnostic et le suivi de l'évolution de la sclérose en plaques. Toutefois, les corrélations entre la clinique et les données de l'IRM conventionnelle restent décevantes. Ce « paradoxe clinico-radiologique » est vraisemblablement en partie lié, d'une part au manque de spécificité de ces techniques dans le cadre de l'intervention de processus physiopathologiques hétérogènes, d'autre part à l'insuffisance de sensibilité de celles-ci pour évaluer l'étendue des dommages tissulaires en dehors des lésions focales identifiées. De nouvelles techniques IRM basées sur la pondération du signal, soit par le mouvement des molécules d'eau (imagerie de diffusion), soit par l'organisation architecturale moléculaire (imagerie de transfert d'aimantation), soit enfin par les modifications biochimiques (imagerie spectroscopique) ont permis de mieux appréhender au niveau structural et métabolique les différents types d'atteintes tissulaires, globale et focale, intéressant en particulier la substance blanche et la substance grise d'apparence normale. De la même façon, l'existence de processus de réorganisation fonctionnelle permettant de limiter l'impact de l'atteinte lésionnelle (effet compensatoire) peut être appréhendée par l'IRM fonctionnelle.