Създаден от Е. Purcell и F. Bloch (1946 год.) и придобил изключинелно значение за структурните изследвания в органичната химия метод. Основава се на преминаване на атомни магнитно-активни ядра  от изследваните молекули в енергетични нива, които възникват под действието на външно постоянно магнитно поле (със сила Н0). Магнитният момент на ядрото е сложен резултат от сумирането на магнитните моменти на негови градивни частици. Поглъщането на електромагнитна енергия се дължи на процесията на магнитния дипол около посоката на Н0, което се стреми да го ориентира изцяло в нея: явлението наподобява движението на пумпал, т.е. на тяло, завъртяно около тъй наречената „свободна ос”, при опит той да бъде съборен. Преминаването от една резонансна честота на поглъщане (ω) в друга се квантува, а честотите се дават с ω=gH₀, където g – жиро – магнитно отношение на ядрото, включващо магнитният му момент и ротационният му импулс g е идентифициращо ядрото характеристика. Вградените в молекули атомни ядра на даден химичен елемент обаче имат околност от електрони, която отразява точно характера на осъществяваните от тях междуатомни връзки. Тя екранира (обикновено отслабя) приложеното външно магнитно поле и резонансното поглъщане вече става при друга честота, различаваще се с тъй нареченото „химично отместване”. Именно последното позволява да се заключи за околността  на разглежданите ядра, респ. За строежа на молекулата. Още по-дълбоко се вниква в него при тълкуването на тъй наречените “спин – спинови взаимодействия”, породени от допълнителните магнитни микрополета на застъпените в молекулата магнитни диполи на ядра от друг елемент: абсорбционните ивици в ЯМР се разцепват и придобиват свръхфина структура. ЯМР обхваща всички видове ядра със спин, различен от 0:₁₂С и ₁₆О остават извън обсега и. Най-силно развит е ЯМР на ₁Н (протонен ЯМР), следван от ₁₃С, ₁₈, ₃₁Р, ₁₄ и други. Освен в структурния анализ ЯМР се използва щироко и в реакционната кинетика, при процеси на вътрешномолекулни превръщания, на химичния обмен и т.н.