一種現代儀器分析法。在外加磁場B中，自旋量子數為I的核自旋可以有2I+1個不同的取向。例如1H，13C，19F，31P(I均為1/2)，則有2個不同的取向。這是由於帶正電荷的核自旋所產生的磁場，可以有與外磁場B相同的取向(具有位能E1)，也可能相反(位能E2)，在常態下，當E2>E1時，處於E1這個較低能級的核個數稍多。(E2-E1)與外磁場的強度B和核磁矩μ成正比：E2-E1=μB。如果以射頻照射處於外磁場B中的核，且照射頻率v恰好滿足hv=E2-E1時，則處於E1能級的核將吸收射頻能量而躍遷到E2，這種現象稱為核磁共振。
1946年由波塞爾(Purcell)、布洛赫(Bloch)等人所發現，當時主要用於固體物質的研究。直到1951年，阿洛德(Arnold)等人發現乙醇的核磁共振是由三組峰組成，也即發現共振頻率的精細結構以後，核磁共振就變成化學家測定有機化合物結構的有力工具。根據核磁共振原理髮展起來的分析方法稱為核磁共振波譜法。七十年代以來，核磁共振波譜技術和套用方面都有了迅速的發展。脈衝傅立葉變換核磁共振儀的問世，大大提高了核磁共振波譜儀的靈敏度，使微量分析成為可能，同時極大地推動了13C，15N等核磁共振技術的發展。超導核磁共振的出現和在生物學領域中的研究和套用(從生物大分子到細胞、組織器官、甚至人體)，有力地推動了生命科學的發展。
