elektron paramagnetik rezonansı (epr), elektron spin rezonansi (esr) olarak da bilinir, bazı maddelerin atom yapılarındaki eşlenmemiş elektronların, sabit ve kuvvetli bir magnetik alanın etkisiyle, mikrodalga frekanslarındaki zayıf elektromagnetik ışınımlara uyguladığı seçici soğurma. Eşlenmemiş elektronlar, spinleri (açısal momentum) nedeniyle minik mıknatıslar gibi davranır. Bu tür elektronlar içeren bir madde, sabit ve kuvvetli bir magnetik alana konduğunda, eşlenmemiş elektronlar magnetik eksenlerini bu dış magnetik alana göre kısmen yönlendirirler. Bu durumda elektronların magnetik eksenleri, bir topacın Yer’in çekim alanında dönmesi sırasında topaç ekseninin koni biçimli bir yüzey üzerinde yalpalamasına benzer biçimde yalpalar. Rezonans, mikrodalgadan kaynaklanan zayıf alternatif magnetik alanın frekansı, minik mıknatıslar gibi davranan bu elektronların doğal yalpalama frekansına denk düştüğünde, zayıf magnetik alandan enerji soğurulmasıdır.
Mikrodalganın frekansı ile sabit magnetik alanın şiddetinden biri sabit tutulup öteki değiştirildiğinde, bu değişkenin bir fonksiyonu olarak, soğurulan ışınım enerjisinin ölçülmesi, elektron paramagnetik rezonans tayfım verir. Bu tayf, örneğin, soğurulan mikrodalga enerjisini, uygulanan sabit magnetik alan şiddetinin bir fonksiyonu olarak gösteren bir eğridir. Böyle bir tayftan, paramagnetik maddelerin belirlenmesinde, eşlenmemiş elektronların ve bunların yakın çevreleriyle etkileşimlerinin belirlenmesi yoluyla moleküllerdeki kimyasal bağların niteliğinin incelenmesinde yararlanılır.