تقنية الأطياف النووية تستخدم لتحليل الهياكل الجزيئية عن طريق دراسة الإشعاع الذي ينبعث عن الذرات النووية في الجزيء. وهناك نوعان من تقنية الأطياف النووية الهامة في الكيمياء الإشعاعية:
1. تطياف الجزيئات النووية بالرنين المغناطيسي النووي (NMR): يحدد هذا النوع من الأطياف النووية ترددات الإشارات المغناطيسية الناشئة عن الدورانات الذرية ضمن الجزيء ويعطي معلومات حول الهيكل والتركيب الجزيئي والديناميكا الجزئية. يستخدم هذا النوع من التحليل لتحديد الهياكل الجزيئية والحركة الجزيئية ودراسة الانحرافات الهيكلية الناتجة عن التفاعلات الكيميائية.
2. تطياف الجزيئات النووية بالإلكترون (EPR): تعتمد هذه الأطياف على قياس الإشارات المغناطيسية الناشئة عن دوران الإلكترونات الموجودة في تراكيب الجزيئات. تستخدم هذه التقنية لدراسة الخصائص الإلكترونية والإلكترونية البنائية وتحليل المواد العضوية والمفاعلات الحيوية.
تعتبر تقنية الأطياف النووية من التقنيات الحديثة والدقيقة والتي تمكن الكيميائين من دراسة الكيمياء الحيوية والهيكلية للمواد العضوية وغير العضوية، وتوفر معلومات مهمة لثقافة المواد وخواصها وتفاعلاتها.