应的过程，血液释出葡萄糖与氧气的比率相较于未活化神经元区域大幅提升。这导致了过多的带氧血红素充满于活化神经元处，而明显的带氧/缺氧血红素比例变化使得BOLD可作为MRI的测量指标之一。血红素氧化状态（带氧血红素）的时候为抗磁性的，相对于缺氧血红素为顺磁性的。根据血液中血红素的氧化比率可轻易的分辨出不同的磁共振讯号。血液中带氧血红素的浓度上升，相对的BOLD信号也会随之加强。借由MRI搜集这些血氧浓度相依比讯号可以得知脑部中的血流与氧气消耗量值。虽然这些讯号是极小量的，但仍可以表现出脑部中脑区的活化程度。