Rolul timpului de relaxare
Sistemul de spin nucleare într-un câmp magnetic extern stabil este supus la două efecte. Una este că câmpul magnetic încearcă să poziționeze momentul magnetic al nucleului atomic de-a lungul direcției câmpului magnetic, iar cealaltă este că mișcarea termică a moleculei încearcă să împiedice momentul magnetic nuclear să ajusteze poziția. În cele din urmă, momentul magnetic se suprapune cu câmpul magnetic stabil și atinge un echilibru dinamic. În acest moment, magnetizarea în direcția câmpului magnetic este cea mai mare, în timp ce magnetizarea în direcția perpendiculară pe câmpul magnetic este zero în medie. Dacă sistemul nuclear este expus la un câmp electromagnetic într-o direcție diferită, magnetizarea se va abate de la poziția de echilibru inițială, generând o magnetizare transversală perpendiculară pe direcția câmpului magnetic inițial, iar o magnetizare longitudinală paralelă cu câmpul magnetic original va scădea, de asemenea. Când acest câmp electromagnetic este îndepărtat, starea dezechilibrată a sistemului nuclear nu poate fi menținută, ci trebuie restabilită la starea de echilibru. Oamenii numesc procesul de recuperare la echilibru un proces de relaxare. Procesul pe care nucleul îl recuperează de la starea excitată la starea de echilibru se numește procesul de relaxare. Acest proces urmează legea schimbării exponențiale, iar constanta sa temporală se numește timpul de relaxare.