طیف سنج رزونانس مغناطیس هسته ای شامل اندازه گیری میزان انرژی لازم برای تغییر هسته های اسپین دار از یک جهت گیری پایدار به یک جهت گیری ناپایدار در حضور یک میدان مغناطیسی خارجی است. از انجا که هسته های اسپین دار در میدان مغناطیسی با توجه به ساختار شیمیایی ترکیبات انها میدان های مغناطیسی متفاوتی را احساس می کنند، فرکانس متفاوتی از تابش برای عوض کردن جهت گیری هسته های اسپین دار نیاز می باشد. فرکانسی که در ان جذب صورت می گیرد یا هسته های ناپایدار شده در فرایند جذب ان را نشر می نمایند، برای تجزیه و طیف سنجی بکار برده می شود.