紫外光的能量較大，故當它照射到分子上時，會引起分子中價電子能級的躍遷。紅外光的能量較低，它只能引起分子中成鍵原子核間振動和轉動能級的躍遷。核磁共振波的能量更低，它產生的是原子核自旋能級的躍遷。  原子核除了具有電荷和質量外，約有半數以上的原子核具有自旋。由于原子核是帶電荷的粒子，旋轉時即產生一小磁場。這些原子核的能量在強磁場中將分裂成兩個或兩個以上的量子化能級。當適當波長的電磁輻射照射這些在磁場中的核時，原子核便在這些磁誘導能級之間發生躍遷，并產生強弱不同的吸收訊號。這些吸收訊號就是核磁共振信號，通過電路的放大，計算機的傅立葉變換，zui后得到相關的譜圖，這就是核磁共振譜圖。 

   核磁共振儀主要由磁體、譜儀、探頭和工作站四部分組成。 

   磁體的作用是提供一個穩定的高強度磁場，目前商業核磁已經能夠提供950MHz的*磁場，對于醫學院和藥學系，一般400MHz的磁場已經能夠滿足實際需要。  譜儀用于供給固定頻率的電磁輻射。  樣品管安放在檢測探頭中可使樣品管固定在磁場中某一確定的位置。接受線圈和傳送線圈也安裝在檢測探頭中，以保證樣品相對于這些組件的位置不變。檢測探頭還裝有氣動渦輪，能使樣品管繞其軸迅速旋轉，以減少磁場不均勻影響。  工作站用于發出指令和處理相關數據。