В качестве контрастного вещества (КВ) применяют разнообразные контрастные вещества, но в настоящее время в клинической практике при обследовании сердечно-сосудистой системы используют только препараты, основу которых составляет гадолиний. Атом гадолиния имеет 7 неспаренных электронов во внешней оболочке, что позволяет ему эффективно взаимодействовать со спинами молекул воды, ускоряя их релаксацию. Основным результатом является ускорение Т1, выражаемое в возрастании сигнала на Т1-взвешенных изображениях. Гадолиний — токсичный химический элемент, поэтому в клинической практике его применяют в виде хелатных комплексов с другими молекулами.

Свойствами хелатора определяется распределение гадолиния и контрастных веществ на его основе во внеклеточной среде. Эти контрастные вещества (КВ) проявили свои ценные качества при артериальной ангиографии и сканировании миокарда с целью определения его жизнеспособности. Существует много других контрастных веществ (КВ) для сердечного магнитного резонанса (СМР); в основе некоторых из них лежат другие химические элементы, такие как железо, марганец или диспрозий, обладающие мощным действием на Т2, уменьшая таким образом магнитно-резонансный сигнал. Основанные на железе КВ изучали при ангиографии и исследовании перфузии, а также при демонстрации активности макрофагов в атеросклеротических бляшках. Существуют специальные контрастные вещества (КВ), у которых атомы гадолиния в больших количествах присоединяются через промежуточные комплексы к фрагментам антител, что дает возможность исследовать любой биологический эпитоп по отдельности (эпитоп — антигенная детерминага + часть микромолекулы, которая распознается иммунной системой.). Этот эффект был подтвержден на примере исследования тромбов и в будущем может стать мощным инструментом сердечного магнитного резонанса (СМР).