元素周期表中絕大多數(shù)元素都有核自旋和核磁矩不為零的同位素。這些核在恒定磁場(chǎng) B和橫向高頻磁場(chǎng)bo（ω）的同時(shí)作用下，在滿(mǎn)足ωN=γNB 的條件下會(huì)產(chǎn)生核磁共振（γN為核磁旋比），也可在恒定磁場(chǎng)B突然改變方向時(shí)，產(chǎn)生頻率為ωo=γB、振幅隨時(shí)間衰減的核自由進(jìn)動(dòng)，它在某些方面與核磁共振有相似之處。在固體中，核受到外加場(chǎng)Be和內(nèi)場(chǎng)Bi的作用，使共振譜線(xiàn)產(chǎn)生微小的移位（約0.1%～1%），在金屬中稱(chēng)為奈特移位，在一般化合物中稱(chēng)為化學(xué)移位，在序磁材料中由于核外電子的極化會(huì)產(chǎn)生約10～10T的內(nèi)場(chǎng)，稱(chēng)為超精細(xì)作用場(chǎng)醫(yī)`學(xué)教育網(wǎng)搜集整理。這些移位和內(nèi)場(chǎng)反映核周?chē)瘜W(xué)環(huán)境（指電子組態(tài)和原子分布等）的影響。研究核磁共振中的能量交換和轉(zhuǎn)移的弛豫過(guò)程，包括核自旋－自旋弛豫和核自旋－點(diǎn)陣弛豫兩種過(guò)程，也反映化學(xué)環(huán)境的影響。因此，核磁共振起著探測(cè)物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)的微探針作用。目前，核磁共振已成為研究各種固體（包括無(wú)機(jī)、有機(jī)和生物大分子材料）的結(jié)構(gòu)、化學(xué)鍵、相變和化學(xué)反應(yīng)等過(guò)程的重要方法。新發(fā)展的核磁共振成像技術(shù)不但與超聲成像和X射線(xiàn)層析照相有相似的功能，而且還可能顯示化學(xué)元素和弛豫時(shí)間的分布。