A mágneses rezonancia jelensége olyan mágnesezhető rendszerekben vizsgálható, amelyek mind impulzusmomentummal, mind pedig mágneses momentummal rendelkeznek. A rezonancia kifejezés azt foglalja magában, hogy a jelenséget csak a mágneses rendszer természetes/saját vagy rezonancia frekvenciáján lehet megfigyelni. A rezonancia módszerek előnye éppen ebben rejlik; kiválaszthatjuk a számunkra érdekes vagy fontos frekvenciát/kat, hasonlóan pl. az UV és látható fényben végzett mérésekhez. A molekuláris rendszerek általában számos természetes (saját) frekvenciával rendelkeznek, ezért a biológiai és kémiai rendszerek szerkezetéről és dinamikájáról adatot nyerhetünk az EPR spektroszkópia segítségével.