Bei der Untersuchung und Diagnose eines Hirntumors ermöglicht die MRS eine spezifischere Kategorisierung, da auch Veränderungen durch die Bestrahlung oder Chemotherapie oder Entzündungen in CT und MRT wie ein Gehirntumor aussehen können. Auch bei Verdacht auf Epilepsie wird die MRS zur Untersuchung genutzt.