按照核磁共振條件ω=γB₀，在外磁場(chǎng)一定的條件下，核的共振頻率只決定于γ值。同一種核本應有相同的共振頻率，但由于原子核周?chē)�有電子云存在，它們對外磁�?chǎng)有一定的屏蔽作用，使得不同化學(xué)環(huán)境中（有不同的電子云分布）的原子核所感受到的實(shí)際磁場(chǎng)強度有些微小差別，從而引起共振頻率的不同。
　　核外電子云對外磁場(chǎng)的屏蔽作用可由屏蔽常數σ描述。在外磁場(chǎng)B₀的作用下，電子云在i 核位置上產(chǎn)生的局域磁場(chǎng)為σ_iB₀，其方向與B₀相反。相應地，i 核的核磁共振頻率為

（4）

這種共振頻率對ω=γB₀的偏離稱(chēng)為化學(xué)位移。它將引起NMR 譜線(xiàn)的分散，稱(chēng)為NMR 譜線(xiàn)的精細結構。
　　要測定化學(xué)位移的絕對值，必須先測定孤立核的共振頻率，這是不現實(shí)的。實(shí)際上也只需要測定譜線(xiàn)的相對化學(xué)位移△
（5）

△與B₀成正比，磁場(chǎng)強度越高，△越大，譜線(xiàn)分得越清楚。電阻測試儀| 電阻計| 電表| 鉗表| 高斯計| 電磁場(chǎng)測試儀| 電源供應器| 電能質(zhì)量分析儀| 多功能測試儀
　　為了使在不同磁場(chǎng)強度的NMR 波譜儀上所獲得的同一樣品的圖譜有相同的描述，總是把化學(xué)位移表達為不依賴(lài)于磁場(chǎng)強度的相對值δ
（6）
式中ω_S??樣品譜線(xiàn)的NMR 共振頻率；
　　ω_R??參考物質(zhì)的頻率。通常選用一些標準物質(zhì)作為參考，如，液體¹H 譜和¹³C譜常選用四甲基硅烷（TMS）作為參考物質(zhì)。
　　b ．自旋-自旋偶合

　　由化學(xué)位移起因看，化學(xué)環(huán)境相同的原子核應該共振于同一頻率，即在譜圖上呈現為單峰。但當儀器的分辨率達到一定水平后，可以看到這些單峰分裂成為多重峰。究其原因，是由于核與核間有能量偶合。它包括兩核磁矩間的直接偶極相互作用（稱(chēng)為直接偶合D）及兩個(gè)核磁矩通過(guò)各自周?chē)�的電子云產(chǎn)生的間接偶合（稱(chēng)為J偶合）。在液體NMR 譜中，由于分子的高速運動(dòng)，D 偶合被平均，只能看到J 偶合。
　　自旋-自旋偶合既存在于相同種類(lèi)的核之間（稱(chēng)為同核偶合，例如下圖所示的乙基苯的¹H 譜中，CH₃和CH₂基團¹H 之間的偶合引起CH₃呈三重峰和CH₂呈四重峰），也存在于不同種類(lèi)的核之間（稱(chēng)為異核偶合，例如乙基苯的¹³C 譜中CH₃基團中¹H 對¹³C的偶合引起CH₃呈四重峰。）

　　通過(guò)偶合常數J，可計算核間距離，電荷密度等等。
　　c ．弛豫時(shí)間
　　核自旋系統受到外界作用時(shí)，將離開(kāi)其平衡位置而處于非平衡狀態(tài)。外界作用一消失，核自旋系統將自動(dòng)地恢復到平衡狀態(tài)，這個(gè)過(guò)程稱(chēng)為弛豫。
　　弛豫過(guò)程可以分為兩部分：由自旋與晶格或環(huán)境交換能量所引起的弛豫稱(chēng)為自旋-晶格弛豫過(guò)程，并用自旋-晶格弛豫時(shí)間T_l（亦稱(chēng)縱向弛豫時(shí)間）來(lái)描述；自旋體系內部也有能量偶合，在恢復過(guò)程中內部能量趨于無(wú)規分布而達到平衡的過(guò)程稱(chēng)為自旋-自旋弛豫過(guò)程，用自旋-自旋弛豫進(jìn)間T₂（亦稱(chēng)橫向弛豫時(shí)間）來(lái)描述。
　　對于液體T_l≥T₂
　　對于固體T₁>> T₂
　　利用測得的弛豫時(shí)間T_l 和T₂，可以幫助圖譜的歸屬，推測分子的大小，基團和鏈節的運動(dòng)情況，締合和絡(luò )合情況等。