核磁共振是材料分子结构表征中最有用的一种仪器测试方法之一。用一定频率的电磁波对样品进行照射，可使特定化学结构环境中的原子核实现共振跃迁，在照射扫描中记录发生共振时的信号位置和强度，就得到核磁共振谱。

核磁共振的基本方法有两种：一是连续波或称稳态方法，是用连续的射频场作用到核系统上，观察到核对频率的的响应信号。另一种是用脉冲法，用射频脉冲作用到核系统上，观察到核对时间的响应信号。脉冲法有较高的灵敏度，测量速度快，但需要进行快速傅立叶变换，技术要求比较高，以观察信号区分，可分观察色散信号或信号，但一般观察吸收信号，因为比较容易分析理解，从信号的检测来分，可分为感应法，平衡法和吸收法。测量共振时，核磁距吸收射频场能量而在附近线圈中感应到的信号，称为感应法；测量由于共振使电桥失去平衡而输出的电压即为平衡法。

核磁共振分析应用：

子结构的测定

化学位移各向异性的研究

金属离子同位素的应用

动力学核磁研究

质子密度成像

T1T2成像

化学位移成像

其它核的成像

指定部位的高分辨成像

元素的定量分析

有机化合物的结构解析

表面化学

有机化合物中异构体的区分和确定

大分子化学结构的分析

生物膜和脂质的多形性研究

压力作用下血红蛋白质结构的变化

生物体中水的研究

生命组织研究中的应用