In risonanza magnetica, la diffusione è un parametro utilizzato per produrre immagini di risonanza basate sui movimenti microscopici delle molecole di acqua. Le immagini pesate in diffusione (DWI, dall'inglese diffusion weighted imaging) evidenziano le variazioni della mobilità dei protoni dell'acqua in un tessuto biologico. In queste immagini, strutture con diffusione "normale" sono convenzionalmente rappresentate più scure, perché sostanzialmente il segnale di risonanza è più attenuato ("abbattuto"), mentre laddove la velocità di diffusione è minore ("ristretta"), come nell'ischemia per esempio, vengono rappresentate più chiare.