磁性是電子、種子、質(zhì)子等微觀粒子和電子運(yùn)動(dòng)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(gè)及以上未配對(duì)電子的磁性物質(zhì)的電磁波譜法。對(duì)于有機(jī)自由基，其磁性主要由未配對(duì)電子的自旋磁矩所貢獻(xiàn)，因此電子自旋共振波譜（ESR）也經(jīng)常被使用。
實(shí)際工作中，波譜學(xué)是我們獲取物質(zhì)結(jié)構(gòu)的物理方法。波譜學(xué)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(gè)物理量的變化（或微擾）而進(jìn)行的。在此過(guò)程中，待研究物質(zhì)會(huì)吸收所施加電磁波的能量，電子從低能級(jí)躍遷到較高的能級(jí)，也可以從較高能級(jí)發(fā)生受激輻射而躍遷到低能級(jí)。被吸收的電磁波頻率（或波長(zhǎng)）取決于高、低兩能級(jí)的能級(jí)差。我們通過(guò)測(cè)量被吸收或輻射的電磁波頻率（或波長(zhǎng)）和強(qiáng)度，解析其所反映的物理量和現(xiàn)象，從而獲取待研究對(duì)象某個(gè)結(jié)構(gòu)特征的特征頻率（或波長(zhǎng)），最終獲得相應(yīng)的電子狀態(tài)、結(jié)構(gòu)和化學(xué)活性等幾何機(jī)構(gòu)、電子結(jié)構(gòu)及各種動(dòng)力學(xué)信息，并用于定性和（或）定量分析。
EPR的特色是提供原位和無(wú)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(duì)電子的研究方法。
EPR研究對(duì)象分直接對(duì)象和間接對(duì)象兩類。直接對(duì)象還會(huì)再細(xì)分成兩類。第一類直接對(duì)象是含有至少一個(gè)未配對(duì)電子的物質(zhì)。它們分布廣泛，日常實(shí)驗(yàn)研究中經(jīng)常碰到。第二類直接對(duì)象是光激發(fā)后形成的、含有兩個(gè)未配對(duì)電子的三重態(tài)物質(zhì)，未經(jīng)光激發(fā)時(shí)不含有未配對(duì)電子，廣泛應(yīng)用于光化學(xué)、光生物、光物理等領(lǐng)域。間接對(duì)象是指直接對(duì)象與周圍環(huán)境相互作用所形成的物理和化學(xué)現(xiàn)象。
根據(jù)工作方式的差異，EPR譜儀可簡(jiǎn)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(chǎng)與外磁場(chǎng)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(shí)驗(yàn)容易操作，脈沖式實(shí)驗(yàn)往往耗時(shí)。
在氧化還原反應(yīng)中，EPR揭示著電子傳遞的來(lái)龍去脈；在自由基化學(xué)和自由基生物學(xué)中，EPR能有效地跟蹤自由基的生成、重組、消耗等具體反應(yīng)進(jìn)程，從而闡明反應(yīng)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(jìn)入預(yù)期的晶格格位，最終反映該缺陷或摻雜對(duì)相關(guān)物理、化學(xué)性質(zhì)的影響。
