自旋标记法，很多物质的分子不表现电子自旋共振（ESR），但对这些分子，人工地使之与自由基（free radical）结合从而得以用ESR法来研究，获得独特的ESR信息，这就是自旋标记法。因自由基有不成对电子自旋，所以称自旋标记（H．M．McConnell）。开始是用氯丙嗪阳离子自由基研究其与DNA的相互作用，后来则用稳定的硝酰（基）自由基类。一般标记蛋白质的胱氨酸基，通过标记物的动的变化来检查局部环境的变化。另外通过自旋标记的磷脂已查明了生物膜或类脂双层膜内类脂分子的扩散类脂的烷基链的弯曲性，为探明生物膜的行动的结构作出了贡献。