Spektroskopia NMR jest najważniejszą metodą identyfikacji związków organicznych, a także jedną z ważniejszych metod określania ich struktury. Każdy związek organiczny ma swoje charakterystyczne widmo NMR (?odcisk palca?). Wiele związków można rozpoznad przez porównanie obserwowanego widma z widmami znanych substancji.

Spektroskopia jądrowego rezonansu magnetycznego NMR polega na wzbudzaniu spinów jądrowych znajdujących się w zewnętrznym polu magnetycznym poprzez szybkie zmiany pola magnetycznego, a następnie rejestrację promieniowania elektromagnetycznego powstającego na skutek zjawisk relaksacji, gdzie przez relaksację rozumiemy powrót układu spinów jądrowych do stanu równowagi termodynamicznej. NMR jest zatem jedną ze spektroskopii absorpcyjnych.