Spektroskopija NMR predstavlja moćan alat za određivanje strukture, dinamike i interakcije bioloških makromolekula. Informacije o molekulskoj strukturi liganada, receptora i njihovih kompleksa čine osnovu uspješnog dizajna bioaktivnih molekula. Budući da je funkcija i aktivnost biomolekula povezana s 3D strukturom, određivanje funkcijskih skupina i strukturnih elemenata odgovornih za aktivnost, dinamiku i interakciju biomolekula nužno je za razumijevanje molekulskih mehanizama biokemijskih reakcija. Za strukturnu karakterizaciju biomolekula i njihovih interakcija mogu se koristiti tehnike infracrvene i elektronske spektroskopije, cirkularnog dikroizma, optičke rotorske disperzije te dinamičkog raspršenja svjetlosti. Međutim, takve tehnike općenito daju samo grubu sliku makromolekula. S druge strane, višedimenzijske tehnike NMR pružaju detaljan uvid u strukturu i interakcije biomolekula bez potrebe za uništavanjem uzorka. S obzirom da se eksperimenti NMR uglavnom provode u otopini čime se oponašaju uvjeti in vivo, biomolekule zadržavaju svoju prirodnu konformaciju ne utječući pritom na afinitet i način vezanja receptora i liganda. Ovaj rad daje pregled najkorištenijih suvremenih tehnika spektroskopije NMR za identifikaciju bioloških makromolekula i njihove međusobne interakcije. Nadalje, kroz konkretne primjere predstavljene su primjene višedimenzijskih tehnika NMR u određivanju struktura organskih liganada, makromolekula te detekciji specifičnih interakcija biomolekula.