¹H-NMR-spektri perustuu protonin resonointiin ulkoisessa magneettikentässä. Siihen vaikuttaa protonin lähiympäristössä olevat sidokset ja naapuriatomit. Protonin lähellä oleva elkektronegatiivinen atomi kasvattaa resonanssitaajuutta. NMR-signaali jakautuu muiden lähellä olevien protonien vaikutuksesta, joko vahvistaen tai heikentäen suuntauksesta riippuen.



Esimerkiksi etanolin ¹H-NMR-spektrissä etyyliryhmä -CH₂-CH₃ sisältää kahdenlaisia protoneja. CH₂-ryhmän protonit ovat keskenään samanlaisia ja vastaavasti CH₃-ryhmä protonit keskenään samanlaisia. CH₂-ryhmän protonien spin voi suuntautua neljällä eri tavalla: molemmat kentän suuntaisesti, molemmat kentän vastaan tai toinen kentän suuntaisesti ja toinen kentän vastaisesti. Viimeksi mainittuja vaihtoehtoja on kaksi riippuen siitä, kumpi protoneista on suuntautunut kentän suuntaisesti ja kumpi kenttää vastoin.

Keskenään samansuuntaiset spinit aiheuttavat magneettikenttään kokonaisvaikutuksen, jota kuvataan luvulla 1, kun taas keskenään erisuuntaisten spinien kokonaisvaikutusta kuvataan luvulla 0. Erisuuntaisesti orientoituneiden spinien vaihtoehtoja on kaksi, joten piikin intensiteetti on kaksinkertainen. CH₃-ryhmän protoneihin kohdistuu siis kolme eri kenttävoimakkuutta, ja piikki on jakautunut kolmeen osaan, joista keskimmäisen intensiteetti on voimakkain. Tätä nimitetään triplettipiikiksi. Vastaavalla tavalla CH3-ryhmä kohdistaa CH2-ryhmään vaikutuksen, joka aiheuttaa piikin jakaantumisen neljään osaan, ja niiden intensiteettien suhde on 1:3:3:1. Tällaista piikkiä nimitetään kvartetiksi.