本文節選自《The Basics》，尹建忠譯的MRI基礎
在MRI中日常主要涉及三種類型的物質——每種都有不同的磁化率，包括順磁性、抗磁性和鐵磁性物質。下面將分別進行介紹：
抗磁性物質沒有未成對的軌道電子。當這樣的物質被放入外磁場Bo中時，會產生一個小的磁場（M）與Bo方向相反。結果，有效磁場減小了。這樣，抗磁性物質具有一個小的負磁化率χ（也就是，χ<0和μ<1）。他們基本上沒有磁性。人體內的絕大部分組織具有這種特性。抗磁性影響的例子是在空氣與組織交界面（例如副鼻竇周圍）所產生的變性。
順磁性物質具有未成對的軌道電子。它們在有外加磁場Bo存在時可以產生磁化，而一旦去除外加磁場又會去磁化。它們產生的磁場（M）與外加磁場方向相同。結果，它們的存在導致有效磁場增加。這樣它們有一個小的正的χ （χ>0和μ>1），被外磁場輕度吸引。
在這樣的物質中，偶極—偶極（也就是，質子—質子和質子—電子）作用導致T1時間縮短（在T1加權圖像上產生高信號）。
元素周期表內具有最大的未成對電子數的元素是稀土元素釓（Gd），它有7個未成對電子，是一種強順磁性物質。Gd在周期表中屬於鑭族元素的一員。稀土元素鏑（Dy）是這族元素中的另外一種強順磁性物質。
血紅蛋白的某些降解物質也具有順磁性：脫氧血紅蛋白有4個未成對電子，而正鐵血紅蛋白有5個未成對電子。含鐵血黃素，在出血的終末期，與之相比較，含有超過10000的未成對電子。含鐵血黃素屬於一類被稱作超順磁性的物質，它的磁化率比順磁性物質強100～1000倍。
鐵磁性物質可被磁場明顯吸引。即使在去除磁場後，它們可以被永久磁化。它們有很大的χ，甚至大於超順磁性物質。現在已知三種鐵磁性物質：鐵（Fe）、鈷（Co）、鎳（Ni）。鐵磁性物質的例子包括動脈瘤夾和彈片。
正如前面所講到的，人體內的大部分組織是抗磁性的。例如，大量的水是抗磁性的。這可能聽起來很奇怪，因為組成水分子的氫質子正是磁共振的基礎。一個水分子內單獨的氫質子的確表現出磁矩（指核磁矩或核順磁性），但大量的水卻是抗磁性的，它產生的淨磁化與主磁場方向相反。這與核磁共振依賴於原子核（質子和中子），而大量物質的磁性依賴於電子的情況有關。
磁共振線圈