(1)骨性脊柱：脊柱在MRI圖像上可作橫斷面、矢狀面及冠狀面成像。椎體大部分為骨松質組成，其內有活動的骨髓基質，骨髓中水和脂肪質子及部分緩慢流動的血液，故MRI信號強度與骨髓內脂肪含量的多少有關。椎體的附件包括椎弓、椎板、棘突、橫突和上下關節突等。椎體邊緣及附件的骨皮質在T1和T2加權像上呈低信號，中央骨松質與正常椎間盤及腦脊液的信號相比，在T．加權圖像上為較高信號，在T2加權圖像上呈中等或略低信號。在脂肪抑制技術上呈低信號。隨著年齡的增加，骨髓腔內脂肪成分增多，于T1和T2加權像上信號強度有相應的改變，在T1加權像可見彌漫性及斑點狀高信號，而在T2 加權像呈中等信號強度。椎體中央骨松質在增強MRI中信號強度無變化。
在矢狀面圖像上，椎體的前緣及后緣可見條狀前縱韌帶及后縱韌帶，在T1加權像、T2加權像和部分翻轉梯度回波圖像上呈低信號。腰椎呈前凸曲度，椎體呈腎形，橫徑大于前后徑，前緣凸，側緣平，后緣凹，在T1加權像上為中等強度信號。椎弓根為椎體上方向后突的骨柱，構成椎間孔的上、下緣，在T1加權像上為中等強度信號。每個腰椎小關節面為透明軟骨覆蓋，厚2-4mm。
腰椎椎管由前面的椎體、側面的椎弓、后面的椎板和棘突組成。在上腰椎段椎管橫斷面為圓形或卵圓形，在中段或下段腰椎椎管橫斷面呈三角形，橫徑等于或大于前后徑。腰椎管的側隱窩為椎間孔內口，它位于椎弓根的內側和上關節突的前方，椎體的后外側和相近的椎間盤構成側隱窩的前壁。
椎間孔的界線是：①上下方為椎弓根；②外側為椎體的后外方；③前內側為椎間盤；④后外側為上關節突。
在SE序列橫軸及矢狀方位T1加權像上，神經根表現為貼近椎弓根的硬膜外脂肪圍繞的低信號。
(2)椎間盤：腰椎椎間盤呈腎形，是由軟骨終板、纖維環及髓核組成。軟骨終板覆蓋椎體上下面，在椎體與髓核之間。在SE席列T1加權像上，椎間盤中心部比周圍部分信號強度略低，外周部分纖維環與前后縱韌帶匯合處的信號更低。在T2加權像上信號強度恰好相反。纖維環和后縱韌帶的信號相近，往往難以區分。髓核呈高信號。
髓核的水分含量隨年齡增長而減少，在T1加權像上信號強度逐漸減弱。在30歲以上90%在T2，加權圖像上椎間盤中央見一呈水平走向低信號呈夾心餅干樣征象，屬正常生理性老化退變。
(3)椎管內結構：①硬膜外間隙：硬膜外間隙系骨性椎管與硬脊膜之間的空隙，其內主要含脊神經、動脈、靜脈、脂肪及少量結締組織。腰椎的硬膜外間隙填充相當厚的硬膜外脂肪、韌帶、神經和血管。硬膜外脂肪在T1及T2加權像上呈高信號強度。硬脊膜為致密纖維組織，在神經根平面外突，其內含有蛛網膜，共同構成神經根鞘。蛛網膜位于硬脊膜內面，二者之間有潛在的硬膜下隙。在MRI下，硬脊膜難與蛛網膜區分開，二者統稱為鞘膜。②蛛網膜下隙：脊髓表面包繞軟脊膜，軟脊膜與蛛網膜之間為蛛網膜下隙。在MRI圖像上見到的鞘膜囊內的腦脊液，實際是位于蛛網膜下隙的，腦脊液在T1加權圖像上為低信號。在T2加權圖像上信號高于脊髓。蛛網膜下隙在L2以下比較寬，由腦脊液填充，在T1加權像呈低信號強度，在L2加權像呈高信號強度，明顯高于脊髓，因而脊髓結構可清晰顯示。③脊髓馬尾：脊髓位于蛛網膜下隙的中央．其末端為圓錐，圓錐的末端可在矢狀面圖像上清楚顯示，止于L1，2平面。在T1加權像呈中等信號強度，在T2加權像信號強度比椎間盤和腦脊液低，為此二者易區分。脊髓的灰質與白質的MRI信號亦有不同，在橫斷面T1加權圖像上，中央灰質是H形高信號，而周圍白質信號較低。脊髓圓錐向下移行為纖維性終絲。終絲的信號強度類似或低于脊髓信號。約5%的正常人終絲內含有不同量的脂肪，信號明顯增高。在圓錐平面向下走行的腰骶神經根稱作馬尾。馬尾神經由上至下逐漸變少。旁正中矢狀位顯示神經根呈扇形從后上向前下方向延伸。④神經根的信號強度較低，但在脂肪組織的襯托下仍然十分清楚。靜脈及靜脈叢仍為低信號。大部分韌帶為膠原纖維組織，在T1、T2加權圖像上及部分翻轉梯度回波圖像上為低信號，黃韌帶內含大量彈性纖維，故在T1 、T2加權圖像上為中等強度信號。
T1加權像:
T2加權像:
質子密度像:
椎間盤層切片像:
