Les agents de contraste pour l'imagerie par résonance magnétique (IRM) nucléaire sont utilisés depuis une trentaine d'années. La plupart des produits approuvés pour les applications cliniques sont des agents extracellulaires, sans spécificité tissulaire, et sont excrétés rapidement par voie rénale. Citons le gadopentétate diméglumine (Gd-DTPA), le gadotérate méglumine (Gd-DOTA), le gadodiamide (Gd-DTPA-BMA) ou le gadotéridol (Gd-HP-DO3A). Des agents intracellulaires ont ensuite été développés (gadoxétate disodium  [Gd-EOB-DTPA], gadobénate diméglumine [Gd-BOPTA], etc.) principalement pour leur capture par les hépatocytes, ainsi que des agents vasculaires (MS-325) qui ont un temps de rémanence intravasculaire plus grand et permettent des temps d'analyses plus longs. Ces complexes de gadolinium sont des agents T₁ et augmentent le contraste de la région où ils se concentrent. Une autre catégorie d'agents de contraste est constituée par les nanoparticules superparamagnétiques d'oxyde de fer (appelées ultrasmall superparamagnetic particles of iron oxide [USPIO] ou superparamagnetic particles of iron oxide [SPIO]). Ces produits ont une efficacité élevée et sont essentiellement des agents T₂ qui assombrissent la zone où ils s'accumulent. Ces particules de diamètre inférieur à 150 nm ont des temps de rémanence élevés et peuvent servir comme produits de contraste pour le foie, le système lymphatique ou les vaisseaux sanguins. Les différents types de processus de relaxation sont brièvement décrits. Actuellement, les recherches se tournent vers l'imagerie moléculaire, pour cibler des récepteurs qui sont surexprimés lors de pathologies. Ceci implique le développement d'agents de contraste spécifiques très performants.