La descripción de los espectros de RMN de protón hasta ahora se ha visto muy simplificada por el hecho de que todas las señales, con la excepción de las del anillo del benceno en el bencilacetato, han sido singletes. La estructura del compuesto orgánico etilbenceno y el espectro de protón correspondiente se ilustran en la figura del etilbenceno y en la del espectro del etilbenceno, respectivamente. Como anteriormente, los protones se han etiquetado como tres grupos distintos correspondientes a tres entornos atómicos básicos.

La diferencia más obvia entre las señales de este espectro y las del bencilacetato es la división en  multipletes. La señal emitida por los protones CH₃ es un  triplete y la señal de los protones CH₂ es un  cuarteto. Téngase en cuenta también que las posiciones de la señal no coinciden. Los protones CH₃ del bencilacetato emiten una señal a 1,85 ppm, mientras que los protones CH₃ correspondientes del etilbenceno emiten la señal del triplete a 1,25 ppm. No es ninguna sorpresa, porque los dos grupos de CH₃ se hallan en diferentes entornos químicos.

La causa de la división en multipletes es un efecto denominado acoplamiento espín-espín. Este manual no pretende abordar en profundidad dicho efecto, el lector deberá consultar un texto de RMN estándar si desea información más detallada. Para nuestros fines, un breve esbozo del acoplamiento espín-espín será suficiente.

La división de las señales de RMN en la figura del etilbenceno es el resultado de una interacción magnética entre protones vecinos. Los dos protones H_f son equivalentes magnéticamente y no interactúan entre sí. Similarmente, los tres protones H_f son equivalentes magnéticamente y no afectan el uno al otro. Sin embargo, los dos protones H_f y los tres protones He están en diferentes entornos locales y se “acoplan” entre sí mediante sus electrones de enlace. El resultado neto de este acoplamiento es que los dos grupos de protones interactúan entre sí y causan la división de las señales de RMN.

Los dos protones H_f pueden combinarse para existir en tres posibles estados magnéticos (se trata del resultado de la orientación del espín y de ahí el término acoplamiento espín-espín). Como resultado del acoplamiento, las señales de RMN emitidas por los protones H_e resuenan a tres frecuencias posibles y se observa un triplete.

De manera similar, el efecto de los protones He es dividir las señales de H_f. Los tres protones He pueden combinarse para existir en cuatro estados magnéticos posibles. En consecuencia, los protones H_f resuenan a cuatro frecuencias posibles, por lo que la señal se divide en un cuarteto.

Las señales de los protones de benceno también se han dividido como resultado de la no-equivalencia magnética, dando como resultado un acoplamiento espín-espín. La cuestión es por qué los protones CH₂ y CH₃ del etilbenceno interactúan entre sí, mientras que los dos grupos comparables de protones en bencilacetato no lo hacen. La respuesta se halla en el número de enlaces que separan ambos grupos. En el etilbenceno, los dos grupos de protones están fijados a átomos de carbono adyacentes y puede esperarse que interactúen suficientemente entre sí. En el bencilacetato, sin embargo, los dos átomos de carbono C_c y C_b están conectados mediante dos vínculos extra entre el oxígeno y otro átomo del carbono. Como resultado, los grupos de protones están demasiado alejados entre sí para mostrar un acoplamiento espín-espín significativo.