骨髓因含脂肪而能在MRI上成像，当骨髓内脂肪成分有改变或被病变组织取代，则信号强度将发生变化。MRI是直接观察骨髓症变的最佳成像方法，优于X线、核素成像和CT.
成人正常骨髓在T1WI和T2WI上均呈高信号，和邻近皮下组织及盆腔脂肪相等或略低。
改变骨髓内脂肪成分或取代脂肪的症变，在T1WI上信号减弱。T2WI上信号强度的改变取决于病变的组织类型。坏死组织、血肿和炎性碎屑其信号较肿瘤组织为高，而纤维或硬化组织在T1WI和T2WI上均呈低信号。
骨髓瘤、淋巴瘤和骨肉瘤在T1WI上均表现为低信号，MRI可准确确定其范围，但确定其病理性质仍有困难。再生障碍性贫血由于正常骨髓脂肪化，致T1WI上呈高信号。骨髓纤维化，骨髓为纤维组织所取代，在T1Wi 和T2WI上均呈低信号。MRI对这些疾病的诊断比X线与CT要敏感和可靠。
