W spektroskopii magnetycznego rezonansu jądrowego NMR (ang. Nuclear Magnetic Resonance) stosuje się głównie promieniowanie elektromagnetyczne o częstościach 60 – 900 MHz. 

Za pomocą spektroskopii jądrowego rezonansu magnetycznego bada się strukturę, kinetykę i dynamikę cząsteczki, wraz z jej interakcjami z innymi molekułami. Może również być wykorzystana w celu określenia składu różnego rodzaju mieszanin. Dzięki niej możemy analizować substancje o różnej masie.

Spektroskopia NMR (ang. Nuclear Magnetic Resonance) daje nam możliwość poznania trójwymiarowej struktury cząsteczek. Poprzez wykorzystanie niskoenergetycznego promieniowanie elektromagnetycznego, nie dochodzi do uszkodzenia struktury analizowanych substancji. Na temat spektroskopii jądrowego rezonansu magnetycznego wypowiada się prof. dr hab. Marek Potrzebowski, Samodzielna Pracownia Badań Strukturalnych, Centrum Badań Molekularnych i Makromolekularnych w Państwowej Akademii Nauk w Łodzi.

W momencie gdy materiał zawierający jądra magnetyczne umieścimy w polu magnetycznym a następnie poddamy naświetlaniu promieniowaniem elektromagnetycznym, zajdzie absorbcja promieniowania. Wtedy zajdzie reakcja NMR. O strukturze badanego związku informuje nas przesunięcie chemiczne. Stanowi ono odległość sygnału danego protonu (bądź grupy równocennych protonów)od sygnału wzorca. Przesunięcie chemiczne jest wyrażone w jednostkach częstotliwości drgań bądź w skali delta. W 1957 roku uzyskano pierwsze protonowe widmo NMR dla cząsteczki białka – widmo rybonukleazy. Widać było wiele nakładających się linii, w obrębie których wyszczególniono cztery grupy przypisane konkretnym aminokwasom. Dzięki temu wykorzystano spektrometrie NMR w badaniach nas substancjami biologicznymi. Najważniejszą zaletą tej spektroskopii jest jej nieinwazyjność. Mamy możliwość badania struktur biologicznych bez uszkodzenia nawet najdelikatniejszych próbek. Ponadto, daje ona możliwość poznania struktury chemicznej cząstek oraz złożonych białek.

Kilkuosobowy zespół naukowców z Samodzielnej Pracowni Badań Strukturalnych, Centrum Badań Molekularnych i Makromolekularnych w Państwowej Akademii Nauk w Łodzi, pod kierownictwem prof. dr hab. Marka Potrzebowskiego, realizuje obecnie kilka projektów zarówno w ramach badań statutowych jak i grantowych. Podstawą działania grupy jest rozwój metodologii badań spektroskopowych, ponieważ spektroskopia NMR jest niezwykle wymagającą techniką. Naukowcy pracują intensywnie, w gronie kilkuosobowym doskonaląc swoje umiejętności. Jeden z projektów, finansowany przez Narodowe Centrum Nauki jest związany z rozwojem metodologii badań strukturalnych z wykorzystaniem spektroskopii NMR. Naukowcy koncentrują się głównie w badaniach nad biomolekułami, próbując zrozumieć wiele subtelnych kwestii związanych ze strukturą i dynamiką tych układów. Innym zagadnieniem nad którym pracuje Jednostka są nanomateriały – nanorurki peptydowe czy nanowłókna. Istotnym obszarem działalności badawczej grupy są nośniki leków. Badacze skupiają się również na badaniu układów porfirynoidowych, które są z kolei wykorzystywane w terapiach fotodynamicznych. Jednostka realizują także projekty doktoranckie, w ramach konkursu PRELUDIUM.