MK on selvästi tarkempi ja monipuolisempi kuin TT paremman kudoserotuskyvyn ja vapaasti valittavan kuvausleikesuunnan ansiosta. Hitaammin kehittyneiden oireiden tutkimisessa MK on ensisijainen tutkimus.
Ennen leikkausta tehdään aina pään magneettikuvaus (MK) suonensisäisellä varjoaineella tehostettuna, jos sille ei ole estettä. Kasvaimen suhde aivokudokseen, aivohermoihin, valtimoihin, laskimoihin ja kallonluuhun selvitetään tarkoin, jotta poistosta tulisi mahdollisimman täydellinen ja turvallinen.
MK perustuu voimakkaan magneettikentän kykyyn kääntää vetyatomien suuntaa, ja näiden kääntymisten palautumisen aiheuttamien impulssien mittaamiseen. Siinä ei käytetä lainkaan röntgensäteilyä, ja siksi se on ensisijainen kuvausmenetelmä pienten lasten tai raskaana olevien henkilöiden aivojen kuvaukseen (lukuun ottamatta raskauden ensimmäistä kolmannesta). MK on potilaalle vaaraton; ainoastaan sellaisia henkilöitä, joille on leikkauksessa asetettu sisäkorvaproteesi tai esimerkiksi työtapaturmassa silmän alueelle joutunut metallisiru, ei voi kuvata MK:lla. Monet sydämentahdistinpotilaatkin voidaan nykyisin kuvat MK:lla kardiologin valvonnassa. Tavalliset lonkkaproteesit tai luunmurtumien hoidossa käytetyt levyt ja ruuvit eivät ole este MK:lle.
Magneettikuvaus on melko pitkäkestoinen ja se tehdään pienehkössä tilassa, joka voi aiheuttaa suljetun paikan kammoa. Tällaisesta taipumuksesta on hyvä mainita lääkärille ennen tutkimusta.
Myös magneettikuvauksen aikana potilaalle annetaan usein kyynärtaipeen laskimoon ns. tehosteainetta, jolla runsaasti verisuonia sisältävät rakenteet saadaan paremmin näkyviin. Magneettikuvauksessa käytetty gadoliniumia sisältävä tehosteaine on koostumukseltaan erilaista kuin TT- varjoaine, joten sitä voidaan käyttää yleensä silloinkin, kun TT-kuvauksessa varjoainetta ei ole voitu antaa esim. munuaisten vajaatoiminnan tai jodiyliherkkyyden takia.
Kaikista aivokasvaimista pyritään saamaan edustavat näytteet neuropatologin tarkasteltavaksi histologista tutkimusta varten. Neuropatologi tutkii näytteet mikroskoopilla ja erilaisilla kudosvärjäyksillä ja antaa niistä lausunnon. Ensimmäinen alustava lausunto, ns. jääleiketutkimus, saadaan jo leikkauksen aikana. Histologinen tutkimus (PAD) valmistuu muutaman päivän kuluessa.
Patologi nimeää kasvaimen ja luokittelee sen yhdestä neljään (luokka eli gradus, G, 1-4), mikä antaa karkean kuvan pahanlaatuisuudesta, kasvu- nopeudesta ja ennusteesta.
Luokka 1 (G 1) sisältää hyvänlaatuiset ja hitaasti kasvavat kasvaimet, joiden raja aivokudokseen on niin tarkka, että kokonaispoisto on yleensä parantava hoito. Ne korkeintaan painavat tai siirtävät aivokudosta, mutta eivät kasva aivokudoksen solujen sekaan. Tavallisimpia tämän ryhmän kasvaimia ovat meningeooma, akustikusneurinooma ja hypofyysi- adenooma.
Luokat 2-4 (G 2-4) sisältävät kasvaimet, jotka tunkeutuvat aivokudokseen. Tällaisen kasvaimen poisto ei yleensä ole parantava hoito, sillä leikkaus jää useimmiten epätäydelliseksi juuri kasvainten epätarkkarajaisuuden vuoksi. Glioomat eli aivojen tukikudoksen kasvaimet muodostavat niistä valtaosan. Aivokasvaimille on tyypillistä se, että ne eivät leviä keskushermoston (aivot ja selkäydin) ulkopuolelle.