FMRI masin ehk funktsionaalne magnetresonantstomograafia seade on seade, mis teeb reaalajas pilte ajutegevusest, kui inimene sooritab toimingut. Toimingud võivad olla nii lihtsad kui jala koputamine või pildi vaatamine. FMRI-aparaat suudab tuvastada väga väikseid muutusi verevoolus ja seda saab kasutada ka seljaaju närviliikumise märkimisel. Protseduur on suhteliselt mitteinvasiivne ega kasuta kiiritust. See loob tugeva magnetvälja ja inimesed, kellel on südamestimulaatorid, kõrvaimplantaadid ja teatud metallspiraalid veresoontes, ei saa magnetresonantstomograafiat läbi viia.
Katsealused peavad heitma pikali kitsale voodile ja olema kergelt kinnitatud, et vältida liikumist. See on eriti kriitiline, kui pildistatakse inimesi, kellel on mõni psühhoos, aga ka väikesi lapsi. Kellad, juuksenõelad, sõrmused ja kõik muud metallesemed eemaldatakse ning objekt sisestatakse aeglaselt fMRI-masina sees olevasse kitsasse ringikujulisse ruumi. Mõned inimesed teatavad kergest klaustrofoobiast, kuid nad suhtlevad pilditehnikuga pidevalt väikese kahesuunalise sisetelefonisüsteemi kaudu. Protsess võib kesta 15 minutist ühe tunnini.
FMRI-masinasse sattudes võidakse katsealusel paluda kuulata teatud helisid, sooritada ülesandeid ja kognitiivseid tegevusi, näiteks meenutada minevikusündmust või sooritada mõnda arutluskäiku vajavat vaimset ülesannet. Seejärel suudab masin kaardistada aju reaktsiooni nendele ülesannetele. Erinevalt elektroentsefalogrammist (EEG), mis uurib ja mõõdab aju elektrivoolu, suudab fMRI aparaat registreerida aktiivsust kõigist ajupiirkondadest. Piltidel on kõrge eraldusvõime ja nende täpsus on kuni 1 mm. Skaneeringute tulemusi kasutatakse kognitiivteaduste kogukonnas laialdaselt kaardistamise ja ajuanalüüsi tööriistana.
Magnetresonantstomograafia (MRI) skaneerib keha struktuuri, samas kui fMRI skaneerib tavaliselt metaboolset aktiivsust ja funktsiooni. Ainevahetusfunktsioon viitab kõikidele protsessidele, mis on vajalikud organismi elushoidmiseks, näiteks toidu energiaks muutmiseks. FMRI masin loob pilte, mis suudavad tegelikult vaadata metaboolset aktiivsust keha struktuurides. Seadmed ei ole vastuolulised, kuna mõnikord võivad need anda valepositiivseid tulemusi. See juhtub siis, kui skaneerimise tulemus annab “positiivse” tulemuse, kuigi tegelikult on vastupidine.