A nukleáris precessziós frekvencia vagy Larmor frekvencia Joseph Larmor ír fizikusról kapta a nevét (Joseph Larmor 1857-1942).
Az atommagban lévő összes páros nukleon , proton és neutron úgy kölcsönhatásba lép egymással, hogy a proton-neutron pár spinjei kölcsönösen kompenzálódnak, vagyis a pár teljes impulzusimpulzusa mindig nulla. Ez alapján a páros számú protonból és páros számú neutronból álló atommagok (páros-páros atommagok) spin I=0 és nem alkalmasak magmágneses rezonanciára.
A párosítatlan nukleonokkal rendelkező magoknak van egy mágneses (dipólus) momentuma, amely a párosítatlan nukleon keringési mozgásához kapcsolódik. Ezért a hidrogén proton H1 olyan, mint egy apró rúdmágnes - egy dipólus.
A mágneses momentum miatt a mágneses térbe helyezett hidrogén protonok a mágneses tér mentén sorakoznak (párhuzamos vagy antiparallel).
Ezen túlmenően, az atom mágneses momentumának jelenléte miatt, a mágneses mező mentén precesszenek vagy "oszcillálnak", mint egy csúcs.
A precessziós frekvencia vagy Larmor frekvencia határozza meg a proton mágneses momentumának precessziós sebességét egy külső mágneses térben. A precessziós frekvencia a B0 mágneses térerősségtől függ.
A precessziós frekvencia állandó mágneses térben a következő összefüggésből számítható ki:
Ahol:
ω a precessziós vagy Larmor frekvencia MHz -ben,
γ a giromágneses arány MHz/T-ben,
B a mágneses térerősség T-ben.
Nem a hidrogén az egyetlen elem, amely MRI képalkotáshoz használható, további példa a P31 (párosítatlan protonnal) vagy az N14 (párosítatlan protonnal és neutronnal ).