Difüzyon MR, beyin hasarları ve sinir sistemi bozukluklarının teşhisinde kullanılır. Çekilme sebeplerinden bazıları: İskemik inme, tümörler ve enfeksiyonlar gibi hastalıkların teşhisi. Beyin travmaları, multiple skleroz (MS) ve Alzheimer hastalığı gibi nörolojik bozuklukların değerlendirilmesi. Aktif demiyelinizasyon süreçlerinin ve diffüz aksonal yaralanmanın tespiti. Prostat lezyonlarının derecelendirilmesi. Kolesteatom ile otitis media arasında ayrım yapılması. Difüzyon MR, radyasyon içermeyen bir görüntüleme tekniği olup, genellikle ağrısız bir süreçtir.