典型的多發性硬化的核磁表現包括在側腦室旁、近皮層下、胼胝體出現圓形或卵圓形的病灶，而這些病灶在矢狀位核磁共振上，表現為垂直於胼胝體分佈，大小在3-20mm，可以由小的斑片狀融合成大片。

在一些新發的病灶中，可以出現環形的增強表現，也可以出現DWI序列的高信號表現。而如果是相對亞急性期或陳舊病灶，通常表現為T1的加權像的低信號、T2加權像的高信號，而DWI可以是等信號或稍高信號。隨著病灶的逐漸進展，從急性期向亞急性期、慢性期過渡，增強的頭核磁可以表現為從環形強化發展為開環的強化，到最後慢性期沒有強化。