细胞膜阻碍了分子自由通过的功能，就称为弥散受限，这种功能使某些分子的跨膜弥散受到限制，弥散受限是磁共振的基础。弥散受限，通常是指限制了组织内水分子或含水组织的扩散，由于人体内有70%左右的水分，如果组织内有病变，就可能会产生弥散受限。可以根据弥散受限，来判断疾病的良恶性程度和发病时期，但弥散受限不代表已经发生转移。
弥散受限通常可以用于早期脑梗死的判断，若DWI信号高就是弥散受限，当DWI不是高信号时，通常表示弥散不受限，通常正常情况下弥散不受限。在脑梗死的早期阶段，脑细胞可能会出现肿胀的情况，并且水分从细胞外间隙吸收，引起细胞内外的水分子弥散受限，局部组织弥散会出现高信号，此时常规磁共振可表现为正常。还能应用于肝脏、前列腺、盆腔等其他系统，脑弥散受限还可以用来诊断恶性肿瘤。因此弥散受限可以用来判断病情的良恶性程度，但并不代表已经转移。