Spektroskopi resonansi magnetik nuklir (NMR) memberikan gambaran mengenai jenis atom, jumlah, maupun lingkungan atom hidrogen (1H NMR) maupun karbon (13C NMR). Spektroskopi NMR didasarkan pada penyerapan gelombang radio oleh inti-inti tertentu dalam suatu molekul organik, apabila molekul tersebut berada dalam medan magnet yang kuat.
Kedudukan spin inti
Seperti Anda ketahui beberapa inti atom berkelakuan seperti magnet apabila mereka berputar. Inti seperti 1H, 13C6,17O8, 14N7 mempunyai spin, sedangkan 12C6 dan 16O8 tidak mempunyai spin. Inti yang mempunyai spin, jumlah spinnya tertentu dan ditentukan dengan bilangan beraturan spin inti (I) sebesar (2I + 1), yang berkisar dengan perbedaan +I hingga –I. Kedudukan spin individu sesuai dengan urutan :
-I, (-I + 1), … (I - 1), I
Untuk klor I 3/2, maka terdapat kedudukan spin (2 (3/2) + 1) = 4, sehingga kedudukan spin dari intinya adalah : -3/2, -1/2, +1/2, dan +3/2. untuk inti dengan I = 0 tidak menunjukkan sifat-sifat magnet dan tidak akan memberikan sinyal dalam NMR. Bilangan kuantum spin dari beberapa inti dapat dilihat dalam Tabel 9.
Bila tidak ada medan magnet yang diberikan, semua kedudukan spin dari suatu inti mempunyai tenaga yang sama, dan semua kedudukan spin akan selalu mempunyai tenaga populasi yang sama. Beberapa inti dapat dipelajari dengan NMR, namun pembicaraan kita dibatasi dengan inti 1H1 (proton).