Kombinace morfologického zobrazení mozku se zobrazeními mikrostrukturálními a funkčními podává komplexní přehled o jednotlivých vlastnostech tkání mozku. Zatímco difuzní zobrazení informuje o celularitě tkání, spektroskopické zobrazení umožňuje hodnotit kromě přítomnosti urychlené výstavby nebo degradace buněčných membrán také o integritě neuronů a také o případné anaerobní glykolýze při hypoxii tumoru, metabolická zobrazení pomocí PET dovolují hodnotit významné metabolické pochody, určující jednak celkový rozsah tumoru (18F-FET, 18F-FDOPA, 18F-FCH), nebo stupeň diferencovanosti (18F-FDG, 18F-FLT, 18F-FDOPA i 18F-FET).
Multiparametrická analýza charakteristik tkání a od nich odvozeného fenotypu nádorové tkáně je přirozenou výhodou PET/MR.