Die funktionelle Magnetresonanzbildgebung (fMRT, fMRI) stellt eine der faszinierendsten Entwicklungen in der MR-basierten Bildgebung dar. Diese Methode erlaubt es, die Aktivität des Gehirns zu erfassen, dem Gehirn sozusagen bei der Arbeit zuzusehen. Grundlage dafür ist der erhöhte Energieverbrauch im Umfeld aktiver Nervenzellen. Bereits Ende 1992 wurde diese Methodik von der Physikergruppe um Prof. Ewald Moser an der Medizinischen Universität Wien erfolgreich implementiert. Seit damals wurden durch intensive physikalisch-methodische Entwicklungen die MR-Meßmethoden entscheidend verbessert, um damit die zeitliche und räumliche Auflösung der Hirnaktivitätskarten weiter zu steigern. Insbesondere die höhere Magnetfeldstärke (3 Tesla seit 1996 und 7 Tesla seit 2008) ermöglichen höhere Sensitivität und Spezifität.
Ein wesentliches Ziel der momentanen fMRT Forschung besteht darin die neuronalen Grundlagen fundamentaler Prozesse im Gehirn zu lokalisieren und damit die Diagnose von neurologischen und psychiatrischen Erkrankungen zu verbessern. So wird etwa die Basis der menschlichen Emotionsverarbeitung untersucht, um die Defizite bei Depression und Angsterkrankungen besser zu verstehen. Ebenso werden die Details des Motorsystems erforscht um die bei Parkinsonpatienten auftretenden Mängel bei der Initiation und Ausführung von Bewegungen Defiziten in einzelnen Hirnregionen zuzuordnen. Dies alles geschieht in enger Kooperation mit den Universitätskliniken für Psychiatrie und Neurologie. Mit der Fakultät für Psycholgie der Univeriät Wien besteht, ebenso wie mit dem Department of Psychiatry der University of Pennsylvania Medical Center, dem Brain Research Center der University of Queensland und der Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie an der Exzellenzuniversität RWTH Klinikum Aachen, eine langjährige Kooperation.
Zahlreiche Projekte gefördert von der EU, dem Fonds zur Förderung der wissenschaftlichen Forschung (FWF), dem Jubiläumsfonds der Österreichischen Nationalbank und anderen bestätigen das hohe Niveau der fMRT-Forschung am Exzellenzzentrum. 
Brain Activity Movie (BAM) gemessen bei 7 Tesla zeigt in Echtzeit den Aktivitätsverlauf in Gehirn
(hier beim Durchführen von Fingerbewegungen; s.a. Windischberger et al., Journal of Neuroscience Methods, 2008). 
Aktivität in den beiden Mandelkernen während Emotionen in Gesichtern verarbeitet wurden
(s.a. Habel et al., Neuropsychologia 2007).
Retinotopie im visuellen System
(s.a. Gerstl et al., Neuroimage, 2008)