上海市磁共振重点实验室的前身是华东师范大学物理系的波谱教研室，自上世纪50年代末成立以来，一直是国内核磁共振研究和人才培养的主要基地之一。多年来，坚持自己在磁共振物理学上的专业特色，逐渐形成了应用研究与技术研发并重，磁共振波谱与磁共振成像兼顾的局面。2005年10月，在上海市科委的支持下，成立上海市功能磁共振成像重点实验室（后更名为上海市磁共振重点实验室），之后，先后建立了“上海市磁共振成像技术平台”和“上海市核磁共振波谱技术服务平台”两个开放平台，进一步强化了实验室的开放服务功能。

目前，实验室在多个专业研究领域中形成了自己的特色，如（1）固体核磁共振应用，从80年代引进当时世界上最先进的Bruker MSL-300谱仪开始，本专业就坚持固体核磁共振波谱学的应用研究，目前在固体核磁共振研究固体材料的结构和基本物理化学规律等方面，取得了不少创新性的成果，多年来一直获得国家自然科学基金，教育部和上海市各类人才基金的持续支持。2007年，开始承担国家973项目《固/态核磁共振量子计算研究》，在固体核磁共振应用方面开拓了新的领域；（2）在核磁共振技术研发方面，多年来一直坚持磁共振软硬件技术的研发，2003年自行研制成功国内第一台具有完全自主知识产权的全数字核磁共振谱仪。2005年，和企业合作成立上海卡勒幅磁共振技术有限公司，专业从事磁共振设备和技术的研发与销售。之后，先后研制成功0.35T、0.5T医用磁共振成像系统，并获得国家药监局颁发的产品注册证，进入市场销售。目前，在上海科委重大项目的支持下，实验室和上海市的企业和医院强强联手，进行更高场强的磁共振成像系统的研制工作。

自重点实验室成立以来，实验室引进了认知科学、心理学等相关领域的研究力量，开拓了功能磁共振成像应用研究的新领域；同时，实验室也大大加强了和有机化学、制药、生命科学、医学、神经科学等核磁共振应用的主要领域的科研机构和医院的合作力度，发挥实验室在磁共振领域的优势为科研服务，也在服务的过程中谋求实验室的发展。在实验室进行过测试及合作单位包括北京大学、清华大学、南京大学、中国科技大学、复旦大学、上海交通大学、浙江大学、东南大学、四川大学、山东大学、华东理工大学、东华大学、中科院上海有机所、中科院微系统所、GE中国研发中心、强生中国、中医药大学、上师大、东华大学、上海精神卫生中心、上海儿童医学中心、肿瘤医院、华山医院、瑞金医院、第九人民医院、中科院心理所第九人民医院、华山医院、肿瘤医院、上海精神卫生中心、上海儿童医学中心等数十家。

实验室拥有Siemens 3T磁共振成像仪一台和配套的功能刺激装置，可开展磁共振成像和功能磁共振成像应用研究。拥有Bruker300MHz固体两台、500MHz液体、600MHz固体宽腔和700MHz液体核磁共振波谱仪各一台，可开展各种样品的固体、液体核磁共振波谱的测量。实验室设备条件处于国际先进、国内一流水平，同时，实验室可提供充分的技术支持，可根据测试用户及合作单位的需要，提供包括实验设计、测试、数据分析的全套服务。