I. Jaderné interakce
Magneticky aktivní a tedy v NMR detekovatelná jádra jsou pouze ta, která mají nenulový jaderný spin. Jsou tedy charakterizovaná nenulovým spinovým kvantovým číslem, které může být buď polovinové (1/2, 3/2, 5/2 atd.) nebo celočíselné (např. 1). Nejsnadněji měřitelná jádra mají spin 1/2 a jsou to např.1H, 13C, 15N, 31P, 29Si, 119Sn atd.. Spinové stavy jsou kvantovány, přičemž stav je popsán magnetickým kvantovým číslem m. Pro jádro se spinem 1/2 platí, že m=±1/2. Jádro se tedy může nacházet pouze ve dvou stavech. S existencí nenulového jaderného spinu se pojí další významná jaderná vlastnost a to je jaderný magnetický moment m, což je vektorová veličina mající velikost a směr. Ty jsou dané tzv. gyromagnetickým poměrem g, který je charakteristický pro každé jádro. Různá jádra tedy mají různý magnetický moment. V magnetickém poli se spiny orientují a původně degenerovaná energetická hladina se štěpí. Spiny s opačnou orientací vzhledem k vnějšímu magnetickému poli mají vyšší energii a je jich poněkud méně než souhlasně orientovaných spinů. Tento rozdíl je daný Boltzmanovým rozdělením a roste s klesající teplotou a rostoucí intenzitou magnetického pole.