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Les appareils de laboratoire RMN utilisés pour les diagnostics médicaux sont constitués : (1) d'un aimant qui doit produire un fort champ magnétique permanent le plus uniforme possible ; (2) d'une bobine qui produit un champ magnétique oscillant perpendiculaire au sens du champ statique. Un échantillon compact et relativement petit (il peut s'agir d'une personne) est placé à l'intérieur de la bobine. Dans le cas de la RMN appliquée aux forages, l'échantillon (à savoir, la terre) n'est pas à l'intérieur de l'appareil de mesure, mais à l'extérieur. Il faut beaucoup d'imagination pour se représenter la façon dont les mesures RMN peuvent être effectuées « de l'intérieur » sur un échantillon situé à l'extérieur de l'appareil.
Ce problème de conception a été résolu de différentes façons. Notre appareil RMN pour sondage est constitué de deux aimants au samarium-cobalt d'environ 30 centimètres de longueur chacun, qui projettent un champ magnétique dans la formation. Une antenne située dans un conduit cylindrique sur une des faces de l'appareil génère un champ magnétique oscillant, qui est également projeté dans la formation rocheuse. Les deux champs magnétiques sont pratiquement perpendiculaires dans le volume de la roche soumis à l'examen, qui s'étend sur environ 2,5 cm dans la formation. L'antenne sert à la fois d'émetteur et de récepteur. Une plaque d'usure en polymère durable recouvrant l'antenne est la seule surface non métallique présente à l'extérieur de l'appareil. Il est impossible d'utiliser du métal à cet endroit car cela empêcherait la transmission et la réception du champ magnétique.
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