Ydinmagneettinen resonanssi voidaan havaita kohdistamalla magneettikentässä olevaan näytteeseen tutkittavan ytimen resonanssitaajuutta vastaavavastaavaa radiotaajuista sähkömagneettista säteilyä. Tavallisimmin näytteeseen kohdistetaan lyhytkestoinen RF-pulssi, jonka ydin ensin absorboi ja sitten emittoi. Ytimen emittoima säteily havaitaan herkällä vastaanottimella. Ilmiö muistuttaa [[äänirauta|ääniraudan]] sointia iskun jälkeen. Jos näytteessä on keskenään erilaisissa kemiallisessa tai fysikaalisessa ympäristöissä olevia ytimiä, niiden emittoimien signaalien taajuudet poikkeavat hieman toisistaan ja ne voidaan erottaa toisistaan [[Fourier'n muunnos|Fourier-muunnoksen]] avulla.
Signaali voidaan vastaanottaa joko heti virityspulssin jälkeen tai joissakin sovelluksissa voidaan generoida ns. [[spin-kaiku]].
