箭头实验的原理基于磁性粒子的自旋与外加磁场之间的相互作用。

在该实验中，通过在实验室中制备偏振的核磁自旋体系以及外加磁场，可以在不断改变磁场的方向和强度的情况下，控制不同自旋状态下的能量差，进而观测到核磁共振的信号。

这种实验提供了关于物质结构和分子动力学等领域的重要信息。