L'EPI è una sequenza basata sulla sequenza gradient echo, in cui vengono acquisiti eco multipli, ognuno con una diversa "codifica di fase". Dopo l'impulso a radiofrequenza, viene applicato un gradiente di defasamento ("dephasing") sull'asse di lettura contemporaneamente al gradiente di codifica di fase. Dopo questi due gradienti, viene applicato il primo gradiente di lettura. Nel centro del gradiente di lettura, si forma un'eco, corrispondente ad una linea ad una estremità del k-spazio. Finito il gradiente di lettura, viene applicato un piccolo gradiente di codifica di fase (chiamato "blip"), seguito da un altro gradiente di lettura a polarità invertita. Questo secondo gradiente leggerà la riga successiva del k-spazio, in direzione opposta, come mostrato nella seconda figura. La stessa sequenza "blip"-lettura viene ripetuta fino all'acquisizione di tutto il k-spazio.