核磁共振（NMR）方法可以用于分子结构解析、分子间相互作用研究、分子动力学研究、生物溶液和合成溶液等复杂混合物成分分析、固体材料结构与功能研究等领域。该方法可分析各种大小的分子，从分子量较小的有机小分子和代谢物，到中等大小的多肽、天然产物和聚合物，一直到分子量达数万Da的蛋白质。NMR方法的独特优势在于具有原子分辨率的无损定量探测，样品制备简单，可以选择性地观测不同核自旋和同位素等。
一、NMR方法在化学领域的应用
NMR方法所提供的有关化学物质的丰富信息使其成为极好的检测与分析工具，在不同实验室、使用不同型号的仪器，都能获得具有一致性和重复性的结果。
1、化学品和石油化学产品
沸石分子筛是重要的多相催化剂，广泛应用于现代化工和石油化工领域。固体NMR方法可以用于表征多相催化剂的结构信息，并提供催化反应相关的分子结构和动力学信息。而液体NMR方法则在化妆品、香水、洗涤剂、杀虫剂等低分子量化学品研究方面发挥重要作用。
2、材料化学
从聚合物到液晶再到建筑材料，NMR方法已经被用来研究多种材料的结构和分子动力学。NMR方法能够检测聚合物的微结构，包括聚合物立体化学、区域异构、分支和缺陷，还可以从不同时间尺度研究聚合物的链动力学。另外，液体NMR方法还可以进行高分子液晶的结构与取向性研究、高分子涂料的结构与功能研究等。而固体NMR方法则作为研究固体材料的有力工具，可以用于揭示电池材料、金属有机框架材料、半导体材料、纳米管/线等功能材料的结构与动力学特性。
二、NMR方法在生物科学方面的应用
布鲁克独特的技术系统和分析方法推动生命科学的快速发展与创新。
1、生物大分子结构与功能研究
NMR方法可以对蛋白质、核酸、以及蛋白质或核酸复合物进行结构测定与功能研究。这些研究可以揭示各种疾病或正常的生理过程。生物制药，如单克隆抗体(mAb)，可以治疗多种癌症、肿瘤和其他恶性疾病。准确描述这类蛋白质的高阶结构(HOS)是治疗的关键。布鲁克和Mestrelab联合推出的BiologicsHOS软件为生物制药研究中分析蛋白质的HOS指纹建立了一个有效的工作流程。同时，NMR方法是鉴别固有无序蛋白（IDP）的最佳方法之一，布鲁克提供的GHz级的超高场NMR谱仪可以用于IDP在生理条件下的结构、功能与动力学研究。而魔角旋转固体NMR方法无需将蛋白质结晶或溶解，即可进行原子分辨率的三维结构鉴定与动力学研究，以及蛋白质分子与其它分子间的相互作用研究。
2、代谢组学
代谢组学旨在对细胞、组织或有机体中的所有小分子进行全面的定性和定量分析，以研究内在和外在因素的相互作用。NMR方法能够检测、识别和测量整个代谢组学化学空间的代谢分子，通过一维质子核磁谱图(1D 1H NMR)提供独特的化学指纹，反映细胞生理状态的基本功能信息。布鲁克的AssureNMR系列软件可以准确、高效地评价复杂混合物，例如生物液体、培养基、生物制剂。靶向指纹识别可以对关键代谢物进行匹配和定量，并通过访问大型公共数据库加强对关键代谢物的鉴定。另外，布鲁克的InsightMR系列产品，可以用于监控化学和生物过程，提高对反应机制、细胞代谢物形成等过程的理解。
