Ponieważ ¹H jest najczęściej obserwowanym izotopem w eksperymentach NMR, zostanie on omówiony bardziej szczegółowo. Jądro ¹H zawiera jeden proton i dlatego widma, w których obserwowane jest jądro ¹H zwykle określa się jako widma protonowe .

Wspomniano już wcześniej, że proton w magnesie 11,7 T charakteryzuje się podstawową częstotliwością rezonansową w przybliżeniu 500 MHz, ale dokładna częstotliwość rezonansowa zależy od lokalnego otoczenia atomowego. Proton w cząsteczce chloroformu rezonuje z nieco inną częstotliwością w porównaniu do protonu w cząsteczce benzenu (C₆H₆). Dlatego emitowana częstotliwość jest w pewnym sensie znacznikiem, dostarczającym analitykom informacji jakościowych na temat lokalnego otoczenia atomowego, w którym znajduje się proton. To jest podstawa spektroskopii NMR.

Zmiana dokładnej wartości częstotliwości rezonansowej nosi nazwę przesunięcia chemicznego . Częstotliwość rezonansowa ulega przesunięciu na skutek oddziaływania sąsiednich atomów i wielkości ekranowania magnetycznego przez elektrony znajdujące się w pobliżu, co omówiono wcześniej. Wielkość przesunięcia jest zwykle mierzona w jednostce ppm względem piku TMS, któremu przypisano wartość 0 ppm.

Większość protonów, niezależnie od związku organicznego, w jakim się znajdują, charakteryzuje się przesunięciem chemicznym w zakresie 14 ppm od TMS. Poniższy rysunek ilustruje typowe przesunięcia chemiczne protonów w związkach organicznych.