MR波譜（MR spectroscopy，MRS)是目前能夠進行活體組織內化學物質無創性檢測的唯一方法。
MRI提供的是正常和病理組織的形態信息，而MRS則可提供組織的代謝信息。MR波譜的基礎是組織的化學位移。
MRS成像原理：
通過對某組織的目標區域進行經過特殊設計的射頻脈沖的激發，組織馳豫并采集MR信號（可以是FID或回波信號）。信號來源于多種代謝物中的質子。質子所處的結構和化學環境不同，存在一定的化學位移。不同的代謝物中的質子的旋進頻率不同，通過傅里葉轉換將不同物質的頻率加于區分，利用波譜技術，以數值波譜方式顯示所檢測某種代謝物的強度和分布。特殊設計的射頻脈沖---較寬的帶寬
MRS的譜線：
MRS線譜的橫軸代表化學位移---頻率。所能探測到的化合物表現為一個或幾個特定頻率上的峰。
縱軸是化合物的信號強度，其峰高度或峰下面積與該化合物的濃度呈正比
化合物最大峰高一半處的譜線寬度稱為線寬（linewidth)或半高全寬（full width at half maximum，FWHM)它與化合物的T2馳豫時間及磁場的均勻度有關，它決定譜線的空間分辨率
MRS的特點：
MRS得到的是組織代謝產物的信息，通常以譜線及數值來表示，而非解剖圖像；高場強磁共振及高均勻度有助于提高MRS的質量，不僅提高SNR，而且各種代謝物的化學位移相對增大，更方便區分各種代謝物；勻場技術(Shimming)在MRS技術中也占有很重要的位置。波譜的信噪比和分辨率部分決定于譜線線寬，譜線線寬受原子核自然線寬及磁場均勻度的影響，內磁場的均勻度越高，線寬越小，基線越平滑。 對于某一特定的原子核，需要有一種相對比較穩定的化學物質作為其相對代謝物的進動頻率的參照標準物。如1H-MRS選擇三甲基硅烷；31P-MRS選用磷酸肌酸作為參照物，它們的頻率為0 ppm.得到的代謝產物的含量通常是相對的。通常選擇兩種或兩種以上的代謝物含量比來反映組織的代謝變化。
MRS的臨床應用:
腦腫瘤的診斷和鑒別診斷
代謝疾病的腦改變
腦腫瘤治療后復發與肉牙組織的鑒別
腦缺血疾病的診斷和鑒別診斷
乳腺癌的診斷和鑒別診斷
前列腺癌的診斷和鑒別診斷
彌漫性肝病
腎臟功能性分析和移植后的排斥反應