核自旋怎样回应磁场
某些原子核具有自旋及相应磁矩。在静磁场中，它们具有不同的自旋能级；施加频率适当的射频场，可以激发能级间的共振响应。氢-1和碳-13是常用的观测对象，碳-12则没有同样的核自旋条件，不能只凭化学元素名称判断能否测量。
共振频率取决于核的种类、外磁场和局部电子环境。核自旋属于量子性质，小磁针或旋转小球的图像只是帮助理解，不是原子核的机械剖面。“核磁”也并不要求样品具有放射性，射频激发自旋与原子核发生衰变是不同过程。
参考：[1]
两种早期凝聚态实验
Purcell、Torrey与Pound的短文署期1945年12月24日，发表于1946年，报告室温固体石蜡中质子对射频能量的共振吸收。实验在约30兆赫附近工作，缓慢改变强磁场并检测输出变化，还讨论了自旋与晶格达到热平衡所需的弛豫时间。
Bloch、Hansen与Packard在1946年的《Nuclear Induction》中使用室温水，检测质子磁矩运动在线圈内感生的电压。他们还比较不同频率下的共振场值。两项工作分别展示吸收与感应检测途径；不能把其中一位研究者的个人理论、合作实验与后来成像的发展混作同一事件。
化学位移怎样提供结构线索
原子核周围的电子会改变其感受到的有效磁场，同一种核处在不同化学环境中，共振位置也可略有不同。这种差别构成化学位移的基础，使核磁共振不只是辨认某种核，还能研究分子内部的连接和环境。
例如乙酸甲酯的两个甲基所处环境不同，氢谱中出现两组相应信号，而不是六个氢各有一条独立信号。结构解释需要结合等价性、峰的位置及自旋耦合等信息；快速分子运动还可能使环境被时间平均，所以信号数不能直接等同于原子数。
光谱与成像的关系
磁共振成像建立在核磁共振基础上，但还需回答信号来自哪里。Lauterbur在1973年的研究通过磁场梯度使共振频率随位置变化，把空间信息编码进信号。因而分子结构光谱与空间图像共享物理基础，却不是同一个测量目标。
电子自旋共振主要研究电子自旋的响应，与这里的核自旋对象不同。核磁共振也不是直接拍摄单个原子的照片，而是从样品的集体信号推断性质。保持这些边界，才能理解它如何从精密磁测量发展成化学分析工具，并成为成像方法的基础。