顺磁质的原子磁矩受外加交变磁场作用而剧烈吸收能量的现象。把这种原子放在恒定的强磁场中，则按照量子论，原子磁矩方向相对于强磁场方向可以采取几个不同方位，因而原子的能量也可具有几个不同的数值（参见“塞曼效应”）。如果再在垂直于恒定强磁场的方向上加一个迅速交变的磁场，则在适当的交变频率下，原子剧烈吸收交变磁场的能量而使它的磁矩从一个方位跃迁到另一个方位。在实验中通常并不改变交变磁场的频率，而是改变恒定磁场的强度，也就是改变原子的能量来达到共振的目的。利用顺磁共振可测定微弱顺磁性盐的原子磁矩，可阐明有关液溶体、固溶体以及玻璃等物质的结构的许多重要问题，还可用来研究生物学中与机体有关的生物化学过程。在实验中所用交变磁场的频率约为10⁹赫。