磁共振是在固體微觀量子理論和無線電微波電子學技術發展的基礎上被發現的。1945年首先在順磁性Mn鹽的水溶液中觀測到順磁共振，第二年，又分別用吸收和感應的方法發現了石蠟和水中質子的核磁共振；用波導諧振腔方法發現了Fe、Co和Ni薄片的鐵磁共振。1950年在室溫附近觀測到固體Cr2O3的反鐵磁共振。1953年在半導體硅和鍺中觀測到電子和空穴的回旋共振。1953年和1955年先后從理論上預言和實驗上觀測到亞鐵磁共振。隨后又發現了磁有序系統中高次模式的靜磁型共振（1957）和自旋波共振（1958）。1956年開始研究兩種磁共振耦合的磁雙共振現象。這些磁共振被發現后，便在物理、化學、生物等基礎學科和微波技術、量子電子學等新技術中得到了廣泛的應用。例如順磁固體量子放大器，各種鐵氧體微波器件，核磁共振譜分析技術和核磁共振成像技術及利用磁共振方法對順磁晶體的晶場和能級結構、半導體的能帶結構和生物分子結構等的研究。原子核和基本粒子的自旋、磁矩參數的測定也是以各種磁共振原理為基礎發展起來的。
磁共振成像技術由于其無輻射、分辨率高等優點被廣泛的應用于臨床醫學與醫學研究。一些先進的設備制造商與研究人員一起，不斷優化磁共振掃描儀的性能、開發新的組件。例如：德國西門子公司的1.5T超導磁共振掃描儀具有神經成像組件、血管成像組件、心臟成像組件、體部成像組件、腫瘤程序組件、骨關節及兒童成像組件等。其具有高分辨率、磁場均勻、掃描速度快、噪聲相對較小、多方位成像等優點。
2021年，中國出現一種國際領先的臨床實用型磁共振線圈。清華大學附屬北京清華長庚醫院放射診斷科鄭卓肇教授團隊與清華大學機械工程系趙乾副教授及孟永鋼教授團隊、材料學院周濟院士團隊密切合作，運用超材料打造出國際領先的臨床實用型磁共振線圈，可提升圖像信噪比2—3倍。