自旋-晶格弛豫是指自旋核与环境交换能量的过程。所谓晶格是泛指包含有自旋核的整个自旋体系。在液体中组成晶格的原子和分子都在进行平移、振动、转动,由于运动而形成瞬息万变具有各种频率的交变磁场。如果其中之一的频率与某一自旋核的进动频率相等,换句话说,在高能态上的核的附近有使它跃迁到低能态的磁场,处于高能态上的磁核把能量转移给这个交变磁场,作为平移、振动、转动的热能传递到晶格中去,核自身弛豫到低能态,就这一类磁核整体而言,总的能量下降,这种保持玻耳兹曼过剩的机理叫自旋-晶格弛豫。一个自旋体系由于核磁共振破环了原来的平衡,又借自旋-晶格弛豫而恢复平衡,这种由于不平衡到平衡的过程所需要的时间称为自选-晶格弛豫时间,以T1表示。纵向弛豫。
自旋-自旋弛豫是指自旋核与另一个同类自旋核交换能量的过程。当一个处于高能态的自旋核与一个低能态的自旋核互相接近时,如果这两个自旋核进动频率相同,那么这两个核是可以相互作用交换能量。高能态的核将能量传递给低能态的核,使后者跃向高能态,本身跃向低能态,但是体系中各种取向的核总数没有变化,体系总能量也未变化,因而称为自旋-自旋弛豫。这种自旋-自旋弛豫时间以T2表示。横向弛豫。