陶家洵是清华大学化学系的教授，长期从事核磁共振（NMR）波谱学研究，改进脉冲序列或数据处理方法，提高谱图分辨率和灵敏度，尤其在有机化学结构解析和NMR技术应用方面有贡献。作为高校教授，培养出了许多NMR领域的青年学者。

陶家洵教授长期从事有机化合物的NMR结构解析。在20世纪90年代，他曾遇到一个“奇怪”的核磁谱图：某种天然产物的氢谱中出现了一组无法解释的裂分信号。起初团队怀疑是仪器故障或样品不纯，但反复测试后信号依然存在。陶教授联想到可能是分子中存在罕见的长程耦合（如通过多个键传递的J耦合），最终通过二维NMR技术（如COSY、HMBC）证实这是一种新颖的分子构型。这一发现被写入了他的《有机化合物结构鉴定与核磁共振》教材中，成为“非常规耦合分析”的案例。

清华大学化学系的NMR仪器室（需液氦维持超导磁体）。某天深夜，学生操作时误触了紧急停机按钮，导致磁体突然“失超”（Quench）。超导态瞬间消失，液氦剧烈汽化，仪器舱喷出白色雾气并伴随巨大声响（类似爆炸声）。陶教授和值班教师迅速赶到，发现学生吓得脸色发白，但仪器未损坏。陶教授借此机会讲解了超导磁体原理，并强调“NMR仪是娇贵的‘老教授’，要像对待导师一样谨慎操作”。

陶教授在给本科生讲NMR原理时，曾用一杯咖啡做比喻：“为什么MRI能看清人体，但无法用来测咖啡成分？”MRI需要均匀磁场，而咖啡杯形状不规则，磁场梯度导致信号混乱。但若用高分辨率NMR仪（小样品管），就能检测咖啡因的氢谱——后来学生真的用NMR测出了速溶咖啡的谱图。“NMR是分子的‘指纹识别器’，但前提是别让分子‘打架’（指信号重叠）。”

陶教授翻译了《核磁共振实验200例——实用教程》（原著第三版）。这本书针对核磁共振技术原理复杂、应用广泛但实验操作较难的特点，以实验形式讲解理论和操作，内容丰富，涵盖从仪器调试到多种实验技术，从一维到多维实验，从静态结构分析到动态学研究等。这本书的翻译和出版，为国内科研人员和学生提供了宝贵的学习资料，极大地推动了核磁共振技术在国内的普及。