早在20世纪50年代人们就认识到了NMR测井的潜在价值，并于60年代早期开发了NMR测井仪器。但仪器受到很多限制，最终于80年代后期结束了测井服务。尽管受到这些限制，但实验室研究工作仍在继续，实验结果支持了NMR测井的多种预期用途——评估渗透率、孔隙尺寸分布、自由流体体积、原油黏度。
现代NMR测井发展要追溯到1978年，美国Los Alamos国家实验室启动了NMR测井研究项目，目的是测试新的测井仪器能否克服以前仪器的缺陷。新仪器利用了强磁铁，完成了脉冲NMR自旋-回波测量。测试证实仪器可以满足多种地层评价需要。尽管测量的可行性得到了验证，但因信-噪比太低切磁铁和射频线圈设计使得井眼信号过大，还不能满足商业应用的需要。此后不久，Numar公司和斯伦贝谢公司开始各自的研究，设计能够满足商用仪器需要的磁铁和射频天线。
这些努力于90年代早期获得了成效，两家公司制造出样机并进行了现场测试。新仪器远远优于最初的仪器。自从第一个商用仪器推出之后，两家公司又推出了先进的NMR电缆仪器和NMR随钻仪器。Numar公司于1997年被哈里伯顿公司收购。2001年，哈里伯顿公司推出了NMR流体分析器，该仪器是电缆流体采样器的一部分。哈里伯顿和斯伦贝谢公司分别于2000年和2002年推出了NMR随钻测井仪器。贝克休斯公司于2004年推出了电缆NMR测井仪器，并于2005年推出了NMR随钻测井仪器。
最近正在进行的“如何从NMR测井信息中得到岩石润湿性”的研究显示了良好的前景，最终有可能开发出在井下获得岩石润湿性的有效方法。另外一个前景良好的研究领域是，用NMR测量评估储层流体的压力/体积/温度（PVT）性质。预计这项研究最终会在井下预测储层流体的PVT性质，包括原油的分子组分。其他的研究包括，利用NMR扩散测量更好地确定岩石/孔隙空间的连通性和结构。将来有可能利用NMR方法与医学相同的方式对储层流体成像。更长远来看，有可能利用NMR能谱测量原油的脂肪族/芳烃比例。
