Un tipo di sonda, che verrà qui descritta come esempio, è la sonda BBO Smart da 5 mm.   Come suggerisce il nome, questa sonda è progettata per gli utenti che sono interessati ad analizzare campioni di vari nuclei. L'intervallo di frequenze X va in genere da ¹⁵N a ³¹P incluso ¹⁹F.

Il BNC di sinistra è etichettato ²H (vedere la figura in basso) e viene utilizzato per trasportare il segnale di lock. Gli altri due connettori sono per i segnali dei nuclei ¹H e X e sono etichettati di conseguenza. I cavi che escono dai connettori BNC di ¹H, X e ²H sono collegati ai preamplificatori.

Le sonde sono progettate per consentire il controllo della temperatura del campione NMR. Un  riscaldatore viene utilizzato in combinazione con una linea di trasferimento aria/ N2 per controllare la  temperatura del campione. Una  termocoppia funge da termometro per monitorare la temperatura del campione. Tutti questi dispositivi sono collegati alla base della sonda e sono facilmente accessibili. L' unità di temperatura variabile ( VTU) che si trova all'interno della console monitora costantemente la lettura della termocoppia e apporta regolazioni nella potenza del riscaldatore per mantenere la temperatura richiesta.

Solo poche sonde ad alta risoluzione sono dotate di bobine di gradiente e il connettore si trova sul lato della base della sonda.

Infine, la scatola nera sul lato inferiore della base della sonda ospita i dispositivi di sintonia e adattamento d'impedenza. Questi sono utilizzati per apportare regolazioni fini alla sonda per ottimizzare le prestazioni. L'analisi di un composto viene effettuata eccitando il composto con segnali di una determinata frequenza (la frequenza di risonanza ). Nuclei diversi saranno eccitati da frequenze diverse e la sintonia comporta la regolazione del circuito all'interno della sonda in modo che sia più sensibile alla frequenza di interesse. Per ridurre al minimo la riflessione, ossia lo spreco, dei segnali di eccitazione e del FID viene anche adattata l'impedenza della sonda. Sia la sintonia che l'adattamento d'impedenza sono interattive in quanto non possono essere regolate indipendentemente l'una dall'altra.

La sonda deve essere sintonizzata e adattata ogni volta che viene cambiato il campione nel magnete. Ogni bobina nella sonda è sintonizzata e adattata separatamente usando la routine "atma" o "atmm" come descritto in Tuning e matching della sonda.

Per cambiare una sonda è necessario ricollegare la sonda ai preamplificatori.