güçlü bir manyetik alan içerisine yerleştirilen atom çekirdeğinin yüksek frekanslı radyo dalgalarını seçimli olarak absorblaması (soğurması) olayı. Eşlenmemiş proton veya nötronu bulunan atom çekirdekleri manyetik alan içine konduğunda, manyetik alan etkisiyle yalpalama hareketi yapar. Çekirdeğin tabiî yalpalama frekansı, zayıf bir radyo dalgasının frekansına denk düşerse absorblama olur. Rezonans olarak adlandırılan seçimli enerji absorblanması, ya radyo dalgasının frekansını sâbit tutup çekirdeğin tabiî yalpalama frekansını ayarlayarak veya radyo dalgasının frekansını ayarlayarak gerçekleştirilebilir.

NMR yardımıyla bir çekirdeğin kendine has olan manyetik momenti ölçülebilir. Momentin değeri çekirdeğin içinde bulunduğu kimyâsal ortama bağlı olduğundan yapılan ölçümler kimyâsal maddenin molekül yapısını aydınlatmaya yarar.