Cộng hưởng từ hạt nhân (viết tắt NMR-Nuclear Magnetic Resonance) là hiện tượng một hạt nhân nguyên tử nằm trong từ trường hấp thu hoặc phát xạ một bức xạ điện từ. Cộng hưởng từ hạt nhân cũng được xem là một nhóm các phương pháp khoa học áp dụng cộng hưởng từ hạt nhân vào việc nghiên cứu các phân tử.Mọi hạt nhân chứa một số lẻ các proton hay neutron có một mômen từ nội tại và mômen động lượng. Các hạt nhân thường được đo nhất là hydro-1 (đồng vị bắt nhận nhiều nhất phong phú trong tự nhiên) và cacbon-13, mặc dù cũng có thể gặp hạt nhân từ các đồng vị của nhiều nguyên tố khác (như 15N, 14N 19F, 31P, 17O, 29Si, 10B, 11B, 23Na, 35Cl, 195Pt).Tần số cộng hưởng từ hạt nhân đối với một chất cụ thể trực tiếp tỉ lệ với cường độ từ trường áp dụng, phù hợp với phương trình tần số tiến động Larmor.