MRI在化學領域的應用沒有醫學領域那么廣泛，主要是因為技術上的難題及成像材料上的困難，當前主要應用于以下幾個方面：
1. 在高分子化學領域，如碳纖維增強環氧樹脂的研究、固態反應的空間有向性研究、聚合物中溶劑擴散的研究、聚合物硫化及彈性體的均勻性研究等；
2. 在金屬陶瓷中，通過對多孔結構的研究來檢測陶瓷制品中存在的沙眼；
3. 在火箭燃料中，用于探測固體燃料中的缺陷以及填充物、增塑劑和推進劑的分布情況；
4. 在石油化學方面，主要側重于研究流體在巖石中的分布狀態和流通性以及對油藏描述與強化采油機理的研究。