磁性是電子、種子、質(zhì)子等微觀粒子和電子運動軌道所具有的內(nèi)稟屬性。電子順磁共振波譜（EPR）是研究含有一個及以上未配對電子的磁性物質(zhì)的電磁波譜法。對于有機自由基，其磁性主要由未配對電子的自旋磁矩所貢獻，因此電子自旋共振波譜（ESR）也經(jīng)常被使用。
實際工作中，波譜學是我們獲取物質(zhì)結構的物理方法。波譜學是將一定頻率的電磁波與待研究物質(zhì)內(nèi)部分子、院子、原子核或電子等相互作用，引起物質(zhì)某一個物理量的變化（或微擾）而進行的。在此過程中，待研究物質(zhì)會吸收所施加電磁波的能量，電子從低能級躍遷到較高的能級，也可以從較高能級發(fā)生受激輻射而躍遷到低能級。被吸收的電磁波頻率（或波長）取決于高、低兩能級的能級差。我們通過測量被吸收或輻射的電磁波頻率（或波長）和強度，解析其所反映的物理量和現(xiàn)象，從而獲取待研究對象某個結構特征的特征頻率（或波長），最終獲得相應的電子狀態(tài)、結構和化學活性等幾何機構、電子結構及各種動力學信息，并用于定性和（或）定量分析。
EPR的特色是提供原位和無損的電子、軌道和原子核等微觀尺度的信息，是唯一能直接跟蹤未配對電子的研究方法。
EPR研究對象分直接對象和間接對象兩類。直接對象還會再細分成兩類。第一類直接對象是含有至少一個未配對電子的物質(zhì)。它們分布廣泛，日常實驗研究中經(jīng)常碰到。第二類直接對象是光激發(fā)后形成的、含有兩個未配對電子的三重態(tài)物質(zhì)，未經(jīng)光激發(fā)時不含有未配對電子，廣泛應用于光化學、光生物、光物理等領域。間接對象是指直接對象與周圍環(huán)境相互作用所形成的物理和化學現(xiàn)象。
根據(jù)工作方式的差異，EPR譜儀可簡單分成連續(xù)波和脈沖式兩種。X-波段連續(xù)波譜儀根據(jù)微波磁場與外磁場是相互垂直還是相互平行，又分成垂直模式和平行模式。連續(xù)波實驗容易操作，脈沖式實驗往往耗時。
在氧化還原反應中，EPR揭示著電子傳遞的來龍去脈；在自由基化學和自由基生物學中，EPR能有效地跟蹤自由基的生成、重組、消耗等具體反應進程，從而闡明反應途徑或歷程；在材料和摻雜改性材料中，EPR反映了缺陷是否存在，或摻雜物質(zhì)是否進入預期的晶格格位，最終反映該缺陷或摻雜對相關物理、化學性質(zhì)的影響。
