Атомното ядро може да се представи като заредена сфера,въртяща се  около  остта си. Въртящият се заряд създава магнитно поле, аналогично на полето на соленоид. Ако такова ядро се постави в магнитно поле с интензитет  H_{0 ,}то неговото движение ще прилича на движението на жироскоп в гравитационното поле на Земята.
    Нагледна представа за магнитния момент на ядрото и неговата прецесия около вектора H₀ може да се придобие от фигурата.Честотата на прецесията в зависимост от интензитета на полето H₀ се дава от формулата:
                                        F = 0,5049.10^-26  H₀μ/h,
където h е константата на Планк (6,6237.10^-34 J.S), а  H₀ е изразено в единици Тесла.

От нагледната представа за спина на ядрото се разбира същността на явлението. Спин притежава и неутронът който е неутрален, а някои ядра(He, C¹², O¹⁶ и др.) не притежават спин.

Схема на ориентацията на магнитните моменти на идентични ядра в постоянно магнитно поле H₀ а) и ядрата в напречно магнитно поле  H₁ с резонансна честота б)

     Ако ядрата на атомите прецесират, например в магнитното поле на Земята, фазите на различните ядра с еднакъв магнитен момент ще бъдат най-различни независимо от това, че честотата на прецесията им е една и съща. Това е показано на фигурата.  Ако се приложи външно магнитно поле H₁, което е перпендикулярно на H₀, и се върти, спиновете на всички ядра ще придобият една и съща фаза, както е показано на фигурата. В отсъствие на полето  проекциите на спина върху равнината, са насочени хаотично във всички посоки и резултантната на тези проекции е нула, а при появяването на полето, което се върти, проекцията на спиновете на различните ядра съвпада с вектора H_1. По такъв начин, като се изменя честотата на H₁ или интензитетът на полето H₀, се появява резонанс.
     Има два начина за наблюдаване на резонанса, основаващи се на обстоятелството, че въртящото се поле H₁ може да се замени с променливо поле. Последното може да се създаде например с помощта на соленоид. Начин е предложен от Блох и схемата на опитната постановка е показана на фигурата.  

Прибор за изучаване на ядрен и магнитен резонанс

Общ вид на резонансната крива

Единият соленоид създава променливото поле, а в краищата на другия се измерва индуцираната електродвижеща сила. При настъпването на резонанса  електродвижещата сила във втория соленоид е най-голяма.При  построяването на кривата се мени честотата f на полето H₁, създавано от първия соленоид (оста X), а електродвижещата сила, индуцирана върху втория соленоид, е нанесена на оста Y.
   Вторият метод, предложен от Парсел, се състои в измерването на фактора на доброкачественост на соленоида (Q-фактора), който възбужда полето H₁ .
     Ядреният магнитен резонанс може да се приложи за химичен (елементен) анализ за болшинството от елементите, тъй като всеки атом резонира при определена честота, която е различна от честотата за другите атоми. Обикновено магнитният резонанс тук се използва за търсенето на определен атом, най-често водорода, който се съдържа в нефта и водите.
     В промишлената геофизика управляващото магнитно поле при ядрения магнитен резонанс H₀ е магнитното поле на Земята.