Un'altra tecnica di misurazione della diffusione è l'imaging pesato in diffusione ("Diffusion-weighted imaging", o "DWI"). Questa tecnica permette la misurazione della distanza di diffusione delle molecole d'acqua. Più breve è questa distanza, più chiara appare la regione considerata. In seguito a un'ischemia cerebrale, le immagini DWI sono molto sensibili ai cambiamenti patofisiologici che avvengono nella lesione