核磁共振波谱仪是在强磁场中，原子核发生能级分裂，当吸收外来电磁辐射时，将发生核能级的跃迁，即产生所谓NMR现象。当外加射频场的频率与原子核自旋进动的频率相同时，射频场的能量才能够有效地被原子核吸收，为能级跃迁提供助力。因此某种特定的原子核，在给定的外加磁场中，只吸收某一特定频率射频场提供的能量，这样就形成了一个核磁共振信号。NMR研究的对象是处于强磁场中的原子核对射频辐射的吸收。核磁共振谱仪有两大类:高分辨核磁共振谱仪和宽谱线核磁共振谱仪。前者只能测液体样品，主要用于有机分析。后者可直接测量固体样品，在物理学领域用得较多。按谱仪的工作方式可分连续波核磁共振谱仪(普通谱仪)和傅里叶变换核磁共振谱仪。
核磁共振波谱仪主要由以下5个部分组成：
1.磁铁:它的作用是提供一个稳定的高强度磁场，即H0。
2.扫描发生器:在一对磁极上绕制的一组磁场扫描线圈，用以产生一个附加的可变磁场，叠加在固定磁场上，使有效磁场强度可变，以实现磁场强度扫描。
3.射频振荡器:它提供一束固定频率的电磁辐射，用以照射样品。
4.吸收信号检测器和记录仪:检测器的接收线圈绕在试样管周围。当某种核的进动频率与射频频率匹配而吸收射频能量产生核磁共振时，便会产生一信号。记录仪自动描记图谱，即核磁共振波谱。
5.试样管:直径为数毫米的玻璃管，样品装在其中，固定在磁场中的某一确定位置。整个试样探头是迅速旋转的，以减少磁场不均匀的影响。
