Funkčně zobrazovací metody poskytují relativně neinvazivní kvalitativní i kvantitativní informace o vlastnostech mozkové tkáně živého organismu. Do této skupiny patří pozitronová emisní tomografie (PET), jednofotonová emisní tomografie (SPECT) a funkční magnetická rezonance (fMR).
Studie klidového metabolismu mozku u schizofrenie poskytují poměrně nekonzistentní nálezy snížení nebo zvýšení metabolismu v prefrontálním kortexu. Aktivace kognitivním (pozornost, pamět, exekutivní funkce), motorickým nebo senzorickým úkolem poskytuje konzistentnější nálezy snížení schopnosti zvýšit metabolismus (s výjimkou fotické stimulace).
Jednotlivé symptomatické podskupiny schizofrenie bývají spojovány s odchylkami v metabolismu frontální kůry (negativní příznaky), temporální kůry (distorze reality) a předního cingula (dezorganizace). Působení antipsychotik vede ke změně klidové perfuze i metabolismu mozku a rovněž modulují odpověď při aktivaci.
Spolu se studiem změn metabolismu při farmakologických modelech schizofrenie tak přispívají k porozuměni mechanismu účinku antipsychotik.