由於
分子中的電子多數是成對存在，根據
泡利不相容原理，每个
電子对中的两个电子必為一個
自旋向上，另一個自旋向下，所以磁性互相抵消。因此只有拥有不成對電子存在的粒子（例如
過渡元素中
重金屬原子或
自由基），才能表現磁共振
電子自旋共振[编辑]
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EPR應用在多個領域，其中包括：
- 固態物理， 辨識與定量自由基分子（即帶有不成對電子的分子）。
- 化學，用以偵測反應路徑。
- 生物醫学領域，用在標記生物性自旋探子。另外在造影方面另有用途，參見下方說明。
- 晶体学，用来进行晶体内部缺陷的局部结构的研究。一般需要配合测角器（Goniometer）。
一般而言，自由基在化學上是具有高度反應力，而在正常生物環境中並不會以高
濃度出現。若採用特別設計的不反應自由基分子，將之附著在生物
細胞的特定位置，就有可能得到這些所謂“自旋標記”或“自旋探子”分子附近的環境
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