La Resonancia Magnética con secuencias potenciadas de difusión se basa en el movimiento aleatorio del agua en los tejidos. Las moléculas de agua se mueven por difusión libre, pero se ven restringidas por la presencia de membranas celulares y macromoléculas. La relación entre el movimiento de las moléculas de agua y la restricción es inversa. Cuanto mayor sea la restricción, menos se podrán mover las moléculas de agua, y darán mayor señal en la imagen (imagen hiperintensas). Las moléculas que no tienen tanta restricción se mueven más libremente y no podemos captar la señal de las mismas (imágenes hipointensas).