磁共振方法中所利用的磁共振主要有铁磁共振、顺磁共振、回旋共振、核磁共振、磁双共振。铁磁共振可用于研究铁磁体中动态过程和测量磁性参量。
铁磁有序物质在恒定磁场B和高频磁场b（ω）的同时作用下，满足ω=γB的条件时，这铁磁物质对高频电磁场产生的强烈吸收现象，称为铁磁共振，其中γ为铁磁物质的旋磁比，ω为高频电磁场的角频率。
广义的铁磁共振还包括其他强磁性有序（如亚铁磁性）物质的磁共振。
铁磁共振是1946年英国物理学家J。Griffiths在金属Fe，Ni和Co箔中发现的，随后在铁氧体及其他众多的强磁性物质中都观测到了。
经过多年的发展，铁磁共振不但已成为研究强磁有序物质中自旋系统运动和若干磁特性的重要方法，而且也是微波旋磁器件应用的物理基础。
由于未成对电子的自旋产生的磁矩在磁场中吸收电磁波而产生电子磁能级跃迁的现象，称为顺磁共振，简记作EPR。又称为电子自旋共振，简记作ESR。是1944年查沃斯基(Е.К.Завойский)发现的。
含有未成对电子的物质(过渡金属离子、自由基等)电子自旋磁矩不为零，具有顺磁性。与核磁共振相类似，电子磁矩在磁场中方向量子化，此磁矩取向不同，电子的能量也就不同，因而产生不同的磁能级。当外来电磁波的频率和这些磁能级相当时，电磁波被吸收，就会产生电子自旋共振即顺磁共振。
由于分子中未成对电子的自旋-轨道偶合或自旋-自旋相互作用在电子顺磁共振谱中可产生多重峰，被称为精细结构。由于核磁矩的影响，引起电子的磁能级分裂，因而电子顺磁共振谱中的谱线也将分裂为多条谱线，称为超精细结构。顺磁共振是研究具有未成对电子的物质，如自由基、某些络合物以及含有奇数电子的分子的有力工具。
在磁场中原子核对无线电波产生的影响。外界强磁场引起核子磁矩绕磁场方向发生进动，且根据量子理论，进动只沿某些特定的方向的发生。
从一个进动方向到另一个方向的变化涉及光子的吸收或发射，光子的频率与进动频率一致。在一定强度的稳定磁场作用下，其辐射处于射频波段。如果将射频从一线圈连接到样本，再用另一线圈进行测试，那么，随着磁场强度的改变，辐射总是以特定的磁场值被吸收，其吸收值与磁场方向的频率差相一致。
核磁共振谱由磁场强度对检波器响应的曲线图构成，可据以了解分子结构和分子中电子的位置，这是由于沿轨道运行的电子覆盖原子核并使之在不同磁场强度下产生共振之故。
