Исследование головного мозга позволяет подтвердить или исключить наличие новообразований головного мозга, очагов воспаления, кровоизлияния или ишемии, любых аномалий строения головного мозга и костей черепа (гидроцефалия, синдром Арнольда-Киари и т.д.). Также в область исследования попадают наружный слуховой проход, среднее и внутреннее ухо, что позволяет диагностировать их воспаление (наружный и средний отит) или наличие новообразований. Обычно (за редким исключением) при исследовании головного мозга применяется внутривенное контрастирование препаратами на основе гадолиния – это позволяет значительно улучшить визуализацию патологичеких очагов.