EPR（电子顺磁共振）是一种可检测含有未成对电子的物质的波谱学技术。该技术又称为 ESR（电子自旋共振）技术。含有未成对电子的材料多得惊人。这些材料内部存在自由基、多种过渡金属离子，或者缺陷。自由电子的寿命通常很短，但它们在许多过程中仍然发挥着至关重要的作用，比如光合作用、氧化作用、催化作用、聚合反应等等。因此，EPR 是一种跨越多个学科的技术，包括化学、物理学、生物学、材料科学、医学等。
目前，只有 EPR 技术可以明确检测未成对电子。荧光检测等其它技术只能提供有关自由基的间接证据，只有 EPR 才能确切地证明自由基的存在。此外，EPR 还拥有检出并鉴定顺磁物质的独特能力。EPR 样品对局部环境非常敏感。因此，该技术可提供有关未成对电子附近的分子结构的信息。EPR 谱有时还会呈现剧烈的谱线形状变化，这有利于分析人员深入研究分子运动或流动性等动态过程。EPR 自旋捕获技术可检测短寿命的活泼自由基，是利用 EPR 技术检测和鉴定自由基的一个范例。该技术在生物医学领域一直以来都至关重要，被广泛用于研究自由基的病理学和毒理学作用。EPR 自旋标记是生物化学家常用的一项技术，它使用顺磁分子（即自旋标记）来“标记”特定区域的大分子。根据自旋标记物的 EPR 谱，生物化学家可确定自旋标记处于怎样的环境下（疏水性、酸碱度、流动性等）。
ESEEM 和 ENDOR 是两种 EPR 方法，可测定电子与附近核之间的相互作用。它们都是用于探查金属蛋白中“活性位点”结构的强大技术。定量 EPR 的另一项非常重要的应用是辐射剂量测定法。其用途包括医疗用品和食品的灭菌剂量测定、辐照食品的分析检测，以及早期人类器物的年代测定等等。
