Medan magnet total yang dialami oleh inti termasuk medan magnet lokal yang diinduksi oleh arus elektron dalam orbital molekul (perhatikan bahwa elektron memiliki momen magnet sendiri). Distribusi elektron dari jenis inti yang sama (misalnya 1H, 13C, 15N) biasanya bervariasi menurut geometri lokal (pasangan pengikatan, panjang ikatan, sudut antar ikatan, dan dengannya medan magnet lokal pada setiap inti. Hal ini tercermin dalam tingkat energi putaran (dan frekuensi resonansi).
Variasi nuklir
Frekuensi resonansi magnetik dari jenis inti yang sama, karena variasi dalam distribusi elektron, disebut pergeseran kimia. Ukuran pergeseran kimia diberikan sehubungan dengan frekuensi referensi atau sampel referensi (lihat juga referensi pergeseran kimia), biasanya molekul dengan distribusi elektron yang hampir tidak terdistorsi. Pergeseran kimia sangat penting untuk spektroskopi NMR, teknik untuk mengeksplorasi sifat molekuler dengan melihat fenomena resonansi magnetik nuklir.
Pergeseran kimia biasanya dinyatakan dalam bagian per juta (ppm) berdasarkan frekuensi, karena dihitung dari: Karena pembilang biasanya dalam hertz, dan penyebut dalam megahertz, delta dinyatakan dalam ppm. Frekuensi yang terdeteksi (dalam Hz) untuk Inti 1H, 13C, dan 29Si biasanya direferensikan terhadap TMS (tetramethylsilane) atau DSS, yang diberi pergeseran kimia nol. Bahan standar lainnya digunakan untuk mengatur pergeseran kimia untuk inti lainnya.
Jadi, sinyal NMR pada 300 Hz dari TMS pada frekuensi yang diterapkan 300MHz memiliki pergeseran kimia: Meskipun frekuensi bergantung pada medan yang diterapkan, pergeseran kimia tidak bergantung padanya. Di sisi lain resolusi NMR akan meningkat dengan diterapkannya medan magnet yang mengakibatkan perubahan pergeseran kimia yang semakin meningkat.