地面核磁共振(SNMR)是壹種探測地下水信息的方法，也有學者稱之為核磁共振測深(MRS)。考慮到該方法研究地學問題的應用空間以及與醫學磁共振成像的區別，采用前者。在該方法中，利用核磁共振系統(NUMIS)探測地下水信息。
SNMR探測地下水信息的方法是利用了不同物質的核弛豫性質的差異而產生的核磁共振效應。即利用水中氫核(質子)的弛豫特性，在地面使用核磁共振找水儀，觀測研究地層中水質子產生的核磁共振信號的變化規律，進而探測地下水的存在和時空賦存特征。
核磁振動是壹種基於核特性的物理現象，是指具有核順磁性的物質選擇性吸收電磁能量。理論上，應用核磁共振技術的唯壹條件是被研究物質的核磁矩不為零。水中的氫核具有核順磁性，其磁矩不為零。氫核是地層中有核子的順磁性物質中豐度最高、磁旋比最大的核。在穩定的地磁場作用下，氫核像陀螺壹樣圍繞地磁場方向進動，其進動頻率(拉莫爾頻率)與地磁場的強度和原子核的磁旋轉比有關。
氫核在地磁場的作用下處於壹定的能級。如果地下水中的質子被壹個拉摩爾頻率的交變磁場激發，就會出現核能級之間的躍遷，即核磁共振。
通常，鋪設在地面上的線圈(發射線圈)通以頻率為Lamol的交流電，地下水中的氫核在地下交流電形成的交變磁場的激發下形成宏觀磁矩。這種宏觀磁矩在地磁場中產生進動運動，其進動頻率是氫核特有的。切斷電流脈沖後，用同壹個線圈(接收線圈)拾取不同激發脈沖時刻產生的核磁共振信號，信號呈指數衰減。信號強度或衰減速度與水中的質子數直接相關，即NMR信號的幅度與檢測空間中的自由水含量成正比。從而構成了直接探測地下水信息的技術，形成了地面核磁共振探測地下水信息的方法。