台式核磁共振仪器为许多科研和工业化学实验室带来了方便、快速的样品分析，但早期的应用主要侧重于基本的1D ¹H核磁共振波谱，而现代波谱仪提供了许多额外的功能。一个重要的应用是测量自扩散系数的能力，仪器可用于测定样品的物理信息，包括：分子大小，粘度，离子电导率和迁移（例如在锂电池电解液中）。

配备脉冲场梯度（PFG）功能的台式核磁共振谱仪可利用脉冲场梯度自旋回波（PFGSE）实验等技术，通过测量核磁共振信号随PFG强度的变化来确定样品组分的扩散系数。增加的变温功能允许在一系列预期工作条件下研究样品的热性能。最后，台式宽带核磁共振系统可以分析给定样品中多个组分的行为，这是理解物理和化学性质的一个关键方面。