核磁共振波譜（NMR）也是有機化合物結構分析的強有力的工具，特別是對同分異構體的分析十分有用，但是實現色譜和核磁共振波譜的在線聯用是當前色譜聯用技術中最困難的，主要原因有以下幾點。首先，核磁共振波譜的靈敏度低，雖然傅里葉變換核磁共振波譜可以通過信號的累加提高靈敏度，但這需要延長采集信號的時間，這與色譜峰的出峰時間很短是矛盾的。其次，為使通過樣品的磁場均勻一般采用將樣品管在磁場中以較高速度旋轉來解決，這也造成色譜和核磁共振波譜在線聯用的困難。再有，核磁共振波譜在作質子譜時為避免溶劑中質子的干擾，所用含氫溶劑必須使用氘代溶劑，如用氘代溶劑作色譜流動相，則分析成本大大提高，如用不含氫的溶劑（如四氯化碳等），在色譜上又很難使用。在作碳譜時，色譜流動相中的13C也將干擾測定。正是由于這些原因造成了色譜與核磁共振波譜聯用技術的進展緩慢，也是目前使用最少的色譜聯用技術。但是由于核磁共振波譜在有機化合物結構分析方面的特殊作用，使得有機分析化學工作者一直沒有放棄色譜-核磁共振波譜聯用技術的研究，目前也有少量的商品儀器出現。在液相色譜-核磁共振波譜聯用儀的商品儀器中目前主要采用兩種接口：一種是停止流動接口，另一種是峰儲存接口。停止流動接口將液相色譜峰轉入核磁共振波譜的可旋轉樣品管，計算機軟件驅動接口自動檢測液相色譜出峰過程。當液相色譜的一個峰全部轉入核磁共振波譜儀的樣品管后，計算機使流動相停止流動，整個色譜過程被凍結，直到核磁共振波譜儀得到了滿意的NMR譜圖后，計算機再啟動液相色譜的泵，接著進行下一個峰的測定。峰儲存接口是將液相色譜峰存儲在中間回路中，離線進行核磁共振波譜測定。作為存儲器的中間回路其作用像一個正常的核磁共振波譜儀的樣品更換器。此時的液相色譜可以不停流而連續運行。只是利用計算機軟件將所需要作核磁共振波譜的峰及時轉移到中間回路中存儲起來，然后再利用計算機軟件依次將存儲在中間回路的樣品轉移到核磁共振波譜儀的樣品管中進行常規測試。
