Das Bild beim MRT-Verfahren wird aus den Auslenkungen der atomaren Kreisel berechnet. Wichtig für das Bild ist die Zeit, die dieser Kreisel benötigt um wieder in die Ausgangslage zu kommen. Je mehr Auslenkungen des Kreisels möglich sind, desto besser ist das Bild. Richtet sich der Kreisel nun aber sehr langsam wieder in die Ausgangslage auf, so kann er weniger häufig komplett ausgelenkt werden.
Unter anderem um die Relaxationszeit zu beschleunigen verwendet man Kontrastmittel. Kontrastmittel sorgen durch besondere chemische und physikalische Eigenschaften dafür, dass die atomaren Kreisel schneller wieder in die Ausgangslage zurückfallen.
Kontrastmittel sind vielfältig und werden aufgrund ihres magnetischen Charakters oder ihrer chemischen Zusammensetzung unterschieden. Viele Kontrastmittel enthalten ein Metallionen (meistens Gd3+ und Mn2+), die an Chelatkomplexe gebunden sind.
Das Gadoliniumion wird wegen seiner Elektronenkonfiguration, den sieben ungepaarten Elektronen, verwendet. Es ist paramagnetisch und kann sich somit entlang eines Magnetfelds ausrichten und ist dann für diesen Zustand magnetisch. Gadolinium trägt als Element der Lanthanoide die Ordnungszahl 64 und wurde 1880 von Jean C. Galissard de Marignac entdeckt. Da die Ionen in wässriger Lösung giftig sind, werden sie in Kontrastmitteln an Chelatkomplexe gebunden und sind so ausreichend stabil.
Normalerweise werden gadoliniumionenhaltige Kontrastmittel schnell aus dem Körper ausgeschieden. Wissenschaftler*innen haben in der Vergangenheit allerdings festgestellt, dass sich Gadoliniumionen unter bestimmten Umständen in einzelnen Organen ansammeln und Schäden verursachen können. Aus diesem Grund wird momentan verstärkt nach Alternativen gesucht.