电子顺磁共振(ESR )技术是一种研究顺磁性物质的未成对电子结构和动力学信息的波谱检测方法。近年来ESR技术在生物医学领域得到了广泛的应用，如解析含有过波金属离子的单分子磁体的构象与功能，金属蛋白酶结构和催化机理，自由基相关的电子传递过程等. 目前，随着电子顺磁共振技术向微观世界探索的深入，一种基于NV的微观自旋磁共振技术日趋成熟，甚至达到了单分子单自旋的探测水平。本文综述了ESR技术在生物学领域应用的原理方法和研究进展，以及微观SER技术等的应用原理和进展，为更好地将 ESR 技术应用在蛋白质单分子结构解析与动力学研究、自由基反应途径解析，自旋标记分子的细胞内定位等提供参考和借鉴。