并不是是所有原子核都能產生這種現象，原子核能產生核磁共振現象是因為具有核自旋。原子核自旋產生磁矩，當核磁矩處于靜止外磁場中時產生進動核和能級分裂。在交變磁場作用下，自旋核會吸收特定頻率的電磁波，從較低的能級躍遷到較高能級。這種過程就是核磁共振。

　　核磁共振是一種物理現象，作為一種分析手段廣泛應用于物理、化學生物等領域，到1973年才將它用于醫學臨床檢測。

　　核磁共振成像技術是核磁共振在醫學領域的應用。人體內含有非常豐富的水，不同的組織，水的含量也各不相同，如果能夠探測到這些水的分布信息，就能夠繪制出一幅比較完整的人體內部結構圖像，核磁共振成像技術就是通過識別水分子中氫原子信號的分布來推測水分子在人體內的分布，進而探測人體內部結構的技術。

　　與用于鑒定分子結構的核磁共振譜技術不同，核磁共振成像技術改編的是外加磁場的強度，而非射頻場的頻率。核磁共振成像儀在垂直于主磁場方向會提供兩個相互垂直的梯度磁場，這樣在人體內磁場的分布就會隨著空間位置的變化而變化，每一個位置都會有一個強度不同、方向不同的磁場，這樣，位于人體不同部位的氫原子就會對不同的射頻場信號產生反應，通過記錄這一反應，并加以計算處理，可以獲得水分子在空間中分布的信息，從而獲得人體內部結構的圖像。

　　核磁共振成像技術還可以與X射線斷層成像技術（CT）結合為臨床診斷和生理學、醫學研究提供重要數據。

　　核磁共振成像技術是一種非介入探測技術，相對于X-射線透視技術和放射造影技術，MRI對人體沒有輻射影響，相對于超聲探測技術，核磁共振成像更加清晰，能夠顯示更多細節，此外相對于其他成像技術，核磁共振成像不僅僅能夠顯示有形的實體病變，而且還能夠對腦、心、肝等功能性反應進行的判定。在帕金森氏癥、阿爾茨海默氏癥、癌癥等疾病的診斷方面，MRI技術都發揮了非常重要的作用。