研究分子磁性與化學結構的物理化學分支學科。物質在磁場中顯示出抗磁性、順磁性和鐵磁性,它們產生於組成物質中的原子或分子中的電子的軌道矩、電子的自旋矩和核的自旋矩在空間的定向,以及它們相互間的作用。從這些磁矩的定向和相互作用出發,研究分子的價鍵性質、分子中電子的價態、分子的結構、分子的空間構型、分子運動的力學性質,以及分子間的相互作用(如吸附現象)、化學平衡、化學動力學等所涉及的化學問題,總稱為磁化學。

  研究磁化學的主要工具具有磁天平(或稱磁秤)、電子順磁共振譜(見電子自旋共振)、核磁共振譜和鐵磁共振譜等。常用的為前三種,其中電子順磁共振譜和核磁共振譜更為常用。

  在電子順磁共振的研究中,發展瞭電子-核雙共振技術,提高瞭靈敏度,使用更方便;在核磁共振的研究中,發展瞭固體高分辨率和成像技術,使研究領域由液態推向固態,由化學和生物化學擴大到醫學化學和醫學診斷。