原子核は自転をしているが一定方向の磁石の中では歳差運動となり原子核固有の周波数を有する。この回転周波数と同じ周波数（ラジオ波）を与えると共鳴現象が起こり、エネルギーの吸収が起きます。 原子核は吸収したエネルギー（NMR信号）を放出しますが、その信号に数学的処理を行い、NMRスペクトルを得ます。