Jak już stwierdzono wcześniej, sygnały NMR są analizowane w odniesieniu do dwóch wielkości tj. intensywności i częstotliwości.  Częstotliwość bezwzględną mierzy się w hercach (Hz — cykle na sekundę) lub w megahercach (MHz). Podawanie zmierzonych sygnałów jest uproszczone, jeśli wszystkie pomiary częstotliwości są wykonywane w odniesieniu do wzorca. W przypadku metody ¹H NMR zalecanym wzorcem jest związek chemiczny o nazwie tetrametylosilan (TMS). Jeśli rejestruje się widmo ¹H lub ¹³C, obecność TMS prowadzi do powstania pojedynczego, łatwo identyfikowalnego piku. Pikowi temu przypisano wartość zero i częstotliwości wszystkich pozostałych pików podaje się jako częstotliwość względną w odniesieniu do częstotliwości TMS. Tak więc możemy mówić o sygnale znajdującym się 2,5 kHz powyżej piku TMS. Jest to lepszy sposób niż podawanie częstotliwości bezwzględnej sygnału, która może na przykład wynosić 500,1325 MHz.

Odnoszenie sygnałów do piku TMS wyraźnie zmniejsza liczbę cyfr potrzebną do opisu częstotliwości sygnału. Jednak można to jeszcze bardziej uprościć, jeśli zamiast herców zastosuje się jednostkę ppm. Jednostka ppm odpowiada częstotliwości wyrażonej w postaci ułamka bezwzględnej częstotliwości rezonansowej zależnej od siły pola magnetycznego danego magnesu. Zaletą jednostki ppm jest to, że pomiary częstotliwości są niezależne od siły pola magnetycznego danego magnesu. To znacznie upraszcza porównanie widm uzyskanych na różnych spektrometrach.

Współczynniki przeliczeniowe, które należy zastosować przy przeliczaniu wartości w hercach na ppm i odwrotnie, pokazano na poniższym schemacie.

 

Zalety stosowania jednostki ppm najlepiej ilustruje praktyczny przykład.

Załóżmy, że zarejestrowano sygnał ¹H 2,5 kHz powyżej sygnału TMS korzystając z częstotliwości nośnej (SFO1) wynoszącej 500 MHz. Częstotliwość każdego emitowanego sygnału NMR jest wprost proporcjonalna do siły pola magnetycznego danego magnesu. Ten sam sygnał pojawiłby się przy wartości 3,0 kHz powyżej sygnału TMS w przypadku spektrometru 600 MHz i przy wartości 2,0 kHz powyżej sygnału TMS w przypadku spektrometru 400 MHz. Pojedyncze przeliczenie nie stanowi dużej niedogodności, ale musi być wykonane dla każdego piku w każdym systemie. A teraz weźmy pod uwagę ten sam sygnał wyrażony w jednostkach ppm.

Częstotliwość w hercach podzielona przez SFO1 = częstotliwość w ppm.

Przykłady:

Można teraz powiedzieć, że sygnał ¹H znajduje się 5 ppm powyżej (tj. w dół pola) od piku TMS niezależnie od częstotliwości spektrometru.

Doświadczeni użytkownicy zawsze posługują się jednostką ppm, a widma zamieszczane w czasopismach naukowych mają skalę poziomą wyrażoną w ppm, a nie w hercach.

Czytelnik powinien mieć świadomość pewnych uproszczeń, które zostały zastosowane w powyższym przykładzie. Wartość częstotliwości nośnej ¹H w przypadku spektrometru 500 MHz nie wynosi dokładnie 500 MHz. Częstotliwość nośna wykorzystywana do obliczenia wartości w ppm powinna być dokładną wartością przypisaną parametrowi SF01. Podobnie w przypadku spektrometrów 600 MHz i 400 MHz, o których mowa powyżej, częstotliwość nośna ¹H nie wynosi dokładnie 600 MHz i 400 MHz.

Należy również zauważyć, że dodatnia wartość w ppm oznacza częstotliwość większą od TMS, którą zdefiniowano jako w dół pola względem TMS.