以往有关大脑白质纤维束（white matter fiber ，WMF）的研究主要依赖于活体动物的大脑组织或尸体解剖研究。常规的磁共振成像如 T2WI、FLAIR、MT (magnetization transfer imaging )图像虽然可以显示大脑白质和灰质之间的差别，但这些成像方法不能显示大脑白质纤维的走行方向，因此也就不能提供完全的白质纤维的解剖信息。DTI反映了 WMF 中水分子弥散的方向依赖特性，其 FA 图像可以显示大脑白质纤维的结构和各向异性特征，如显示内囊、胼胝体、外囊等结构。但 DTI 不能提供相邻体素之间白质纤维是如何连接的。随着计算机软件的不断开发和利用，人们利用 DTI 所获得的数据进行大脑白质纤维成像，此即为弥散张量纤维束成像（diffusion tensor tractography，DTT），DTT 是 DTI 技术的进一步发展，它可以辨认大脑内的特殊纤维通道及其相互之间的连接。由于 DTT 是新近应用的磁共振弥散成像技术，其名称尚欠统一，例如有称为纤维跟踪技术（fiber tracking）或白质纤维束成像（tractography）等。

尽管存在很多的计算方法，但其总的原则就是使含有相同轴索的体素之间进行连接。目前，3D 白质纤维束成像大致可分为两种方法：一种为线形扩展法（line propagation techniques）该方法是将局部张量信息作为扩展的一个步骤；另一方法为能量最小法（energy minimization techniques），其法为应用最小的能量发现两个预先设定的象素之间的最佳通道，又可分为两种，快速行进法（fast marching technique，FMT）和模拟退火法（simulated annealing approach，SAA）。

DTT 成像的基本原理是假设弥散张量成像中的最大本征值λ1代表局部占优势的纤维轴索的走行方向。Mori 等最早于1999年利用动物进行试验，成功的显示了大脑白质纤维的3D结构。