A differenza della TC, dove l'entità del segnale è proporzionale alla densità e al peso atomico degli atomi che compongono il tessuto bersaglio, nella RM i parametri che influenzano il segnale sono legati non solo alla densità protonica ma soprattutto al rilassamento protonico; ciò ha reso possibile sviluppare prodotti in grado di incrementare sensibilmente il contrasto tra tessuto normale e tessuto patologico anche a bassissima concentrazione. Infatti a differenza dei mezzi di contrasto utilizzati in TC, dove l'azione del mezzo di contrasto (generalmente organo-iodato) è rivolta a bloccare direttamente i fotoni x che attraversano l'organo bersaglio, in RM i mezzi di contrasto influenzano i tempi di rilassamento T1 e T2 dei protoni disposti in loro adiacenza, talché una singola molecola di mezzo di contrasto esplica un'azione favorente il rilassamento su un numero elevatissimo di protoni, esercitando quindi la sua azione a concentrazioni nettamente inferiori a quelle necessarie in diagnostica TC. I mdc in RM sono costituiti da atomi o molecole con differente azione, non solo in grado di incrementare il segnale (mdc positivi) ma anche di abbassarlo (mdc negativi). Tali effetti sono ottenuti modificando localmente le proprietà del campo magnetico tramite sostanze ferromagnetiche, paramagnetiche o diamagnetiche.