Konseptene spinn og magnetisk moment hadde ble studert og utviklet til veletablerte konsepter på 1920-tallet, og videre utviklet på 1930-tallet. I 1939 utførte Isidor Isaac Rabi et gjennombruddseksperiment innen stråleteknikk ved å først sende hydrogenmolekyler gjennom et homogent magnetfelt, for å deretter utsette de for radiofrekvenser. Dette gjorde at energi ble absorbert av molekylene, og effekten på magnetfeltet var målbar. Dette regnes som den første NMR-målingen. I 1944 ble Rabi tildelt Nobelprisen i fysikk «for hans resonansmetode for å ta opp de magnetiske egenskapene til atomkjerner».