食品中的水分和油脂是影響食品品質和食品風味的重要因素。在食品的研發應用中，可通過對樣品的弛豫信號進行反演擬合、分析食品體系中水分子的流動性、水合特性、持水性能來判斷食品性狀和品質。同時可通過磁共振成像來獲得食品中水分的遷徙變化，以及油脂的分布情況信息。
1、研究水分子的流動性：水作為相對低分子質量的溶劑加入到食品體系中能夠引起自由體積的增加，水分子流動加快，使得食品的穩定性受到影響。在NMR測量結果上表現為弛豫時間變長。
2、分析持水力：食品在貯藏過程中其持水力會伴隨酪蛋白結構的改變而增加。物理化學環境的改變驅使水分子從易流動相轉移到不易流動相，水分和其中的蛋白質成分緊密結合，自由水被束縛在某些結構中，結果就導致穩定性受到影響。在NMR測量結果上表現為弛豫時間變長。
3、水合特性：果膠作為一種非均一結構的多糖，大約40%的水分子要受到與果膠分子相互作用的影響，這種相互作用的結果是使得T2下降。因為結合作用使得水分子限制了大分子的運動區域，而且水分子能夠與表面組分交換質子。
4、定量和定性分析：氫質子可以分析乳脂肪中油脂的構成，提供定量數據。
5、研究乳脂肪物質的特性：NMR技術可以快速評價乳脂肪的物質特性，得到液態脂肪與固態脂肪的相對比例。
6、研究玻璃態轉化溫度：配置上核磁共振變溫系統，可用于檢測樣品在不同溫度下的馳豫特性，通過馳豫時間的變化趨勢來獲得樣品的玻璃態轉化溫度。
