NMR（nuclear magnetic resonance、核磁気共鳴）スペクトルで対象となる原子核の核スピンは 1/2 である。

NMRスペクトルの横軸の化学シフトは％で表す。

NMR測定には、通例、分子内水素原子が重水素化された溶媒を用いる。

NMRスペクトルのピークの分裂現象をスピン-スピン結合といい、ピークの分裂幅をスピン-スピン結合定数という。

構造中に電気陰性度の高い原子が存在する場合、構造中の水素原子の化学シフトは高磁場側にシフトする。

磁気異方性効果とは、化合物中の不飽和結合が周りの水素原子核の共鳴周波数に影響を与えることである。

トルエンにおけるメチル基プロトンは、ベンゼンプロトンにより高磁場側に現れる。

水酸基のプロトンの化学シフトは、水素結合を形成すると低磁場側にシフトする。

化学シフトはトリメチルシランのピークを 0 ppm として表される。

-CH2-CH3 の化学シフトは約 1~2 ppm 、-OCH2CH3 の化学シフトは約 6.5~8.0 ppm である。

カルボキシ基のプロトンは約 3~4 ppm に現れる。

酢酸のメチル基は、エタノールのメチル基の化学シフトよりも高磁場側に現れる。

エチレンのプロトンは、ベンゼンのプロトンの化学シフトよりも高磁場側に現れる。

アルデヒド、OH、NHのプロトンのピークは、重水添加により消失または移動する。

1H-NMRスペクトル上のピークから、プロトンの数に関する情報を得ることができる。

隣接した異なるプロトン同士の影響により、ピークが分裂する現象をカップリングという。 隣に等価なプロトンが n 個存在すると、シグナルは n 個に分裂する。

エタノールにおけるメチル基プロトンは三重線で、イソプロピル基の2つのメチル基プロトンは三重線で現れる。

アセチルサリチル酸のメチル基のピークは二重線となる。

カップリングにより分裂したシグナルの幅をスピン-スピン結合（カップリング）定数といい、cm^-1 で表す。

4本以上の結合を隔てたスピン-スピン結合を、ロングレンジカップリング（遠隔カップリング）という。

スピン-スピン結合定数から、エナンチオマーの関係の異性体を特定することができる。

化学シフトから、その水素がどの官能基の水素であるか推定できる。

ピーク分裂幅（カップリング定数）から二重結合のシス、トランス配置がわかり、ピークの分裂数から隣接する水素原子の数がわかる。

7~8 ppm に見られる三重線の3H分のピークは、芳香環に結合したメチル基と推定できる。

2 ppm 付近の 3H分の一重線は、-OCH3と推定できる。

核磁気共鳴スペクトルは、1Hや 13Cなどの原子核が磁場中で電磁波を吸収することを利用した測定法である。

強磁場中に置かれた核スピンが2つのエネルギー準位に分裂する現象を、コットン(Cotton)効果という。

測定に用いられるラジオ波は、紫外線より波長が短い。

遮蔽効果を受けるプロトンほど、低磁場側にシフトする。

エタノールのメチレンプロトンは、メチルプロトンより「電子による外部磁場の遮蔽」の度合いが小さいので、シグナルはメチルプロトンより高磁場に現れる。

アルデヒド基のプロトンは、約 10 ppm 付近に現れる。

4-ニトロトルエンでは、1 ppm 付近に 3H分の単一線のシグナルが現れる。

アドレナリンには、重水素に置換されやすいプロトンが4つ存在する。

下記の化合物において、Aのプロトンのシグナルは3本に、Bのプロトンのシグナルは4本に分裂する。

下記の1HNMRスペクトル（270 MHz、CDCl3）の化合物において、7.0~8.0 ppm 付近に見られるシグナルより、パラ二置換ベンゼンが、4.0 ppm 付近の2H分のシグナルより -CO-CH2-の構造が推定できる。