Die in vivo MR-Spektroskopie (MRS) ist die derzeit einzige Untersuchungsmethode, die es erlaubt, nichtinvasiv gezielt den Stoffwechsel in bestimmten Körperregionen am lebenden Menschen zu untersuchen. Die Auflösungsgrenze liegt derzeit etwa bei 1 ml. Neben der gezielten Untersuchung von Einzelvolumina (z. B. bestimmte Krankheitsherde) können auch die aus der Bildgebung bekannten Techniken der Ortskodierung angewandt werden um 2- oder 3-dimensionale Datensätze zu erzeugen (Chemical Shift Imaging, CSI). Hierbei werden spektrale Karten einer ausgewählten Schicht oder eines Schichtstapels aus der untersuchten Körperregion erzeugt, die wiederum benutzt werden können um die Verteilung der Konzentration charakteristischer Metaboliten (Marker) bzw. charakteristischer Konzentrationsverhältnisse bildmäßig darzustellen und somit eine Verknüpfung morphologischer Veränderungen mit biochemischen Veränderungen in einer bestimmten Körperregion erlauben.