Informasi struktural NMR berasal dari dua faktor: perpindahan berbeda yang diamati tergantung pada lingkungan kimia yang mengelilingi proton dan kopling antara putaran proton terdekat, yang menghasilkan pemisahan sinyal.
Meskipun beberapa sinyal dalam spektrum adalah puncak tunggal, adalah umum untuk menemukan sinyal yang terdiri dari beberapa puncak yang sangat dekat, yang diberi nama dengan notasi berikut: singlet (s), doublet (d), triplet (t), quadruplet (c) , kuintuplet ( q), sextuplet (sx) dan septuplet (sp), sinyal kompleks ditetapkan sebagai multiplet. Nilai $\delta$ dari sinyal-sinyal ini ditetapkan ke pusatnya, kecuali multipletnya tidak beraturan, dalam hal ini intervalnya ditunjukkan.
Dalam spektrum etanol dapat dilihat bahwa hidrogen hidroksil menghasilkan singlet, pasangan hidrogen pada karbon satu menimbulkan quadruplet, dan tiga hidrogen pada karbon dua menghasilkan triplet.
Penjelasan spin-spin kopling.
Untuk memahami pemisahan sinyal akibat kopling spin-spin, kita akan mempelajari spektrum 1,1-dikloro-2,2-difeniletana ($Cl_2CH^{a}CH^{b}Ph_2$).
Proton $H^a$ mengalami medan magnet $B_0$ menghasilkan sinyal pada $\delta_a=6.22 ppm$. Namun, proton $H_b$ menghasilkan medan magnet kecil yang mempengaruhi proton $H_a$. Kira-kira setengah dari molekul memiliki proton $H_b$ sejajar dengan medan yang diterapkan (putaran alfa) dan separuh lainnya berorientasi terhadap medan (putaran beta). Ketika $H_b$ telah berputar $\alpha$, $H_a$ dikenai bidang yang sedikit lebih besar dan beresonansi pada frekuensi yang lebih tinggi ($\delta$ sedikit lebih tinggi). Ketika $H_b$ telah berputar $\beta$, $H_a$ dikenai bidang yang sedikit lebih kecil dan beresonansi pada frekuensi yang lebih rendah ($\delta$ sedikit lebih rendah), yang menghasilkan pemisahan puncak awal menjadi dua sinyal yang dipisahkan oleh a jarak 4 Hz, disebut konstanta kopling (J). Alasan yang sama dapat dilakukan untuk proton $H_b$.
Selanjutnya, kita akan mempelajari kopling hidrogen $H^a$ yang memiliki dua hidrogen tetangga $H^b$. Dalam situasi ini, pemisahan sinyal hidrogen $H^a$ menjadi tiga puncak (triplet) diamati, puncak pusat menjadi dua kali lebih kuat dari yang ekstrim. Untuk bagian mereka, hidrogen $H^b$ berpasangan dengan $H^a$ menghasilkan dua puncak dengan intensitas yang sama (doublet).
Terakhir, kita akan membahas kopling proton dengan tiga proton tetangga yang ekuivalen. Dalam hal ini, sinyal yang terdiri dari empat puncak (quadtriplet) diamati. Puncak pusat tiga kali lebih kuat dari puncak ekstrim.
