如下图所示，对应于三个可能的观察原子核（¹H、¹³C 和 ³⁵Cl），可以进行三个单独的实验。

在相应的载波频率下，对准样品发射三个激发脉冲 (E₁、E₂、E₃)。E₁ 对应于 1H 共振频率，E₂ 对应于 ¹³C 频率，E₃ 对应于 ³⁵Cl 频率。假设这三个同位素被成功激发，样品将发射三个频率的信号，f₁、f₂ 和 f₃，它们被记录在三个单独的频谱上。如果所发射的信号在一张图中显示，用户可以期望得到类似下图的频谱（请注意图示的信号频率是针对 11.7 T 磁体的，所有的信号都已绘作了单峰 ，即单个峰）。

这一模拟频谱显示了对应于三个同位素的三个峰。把三个同位素的相对数量考虑在内，可以预期氯、氢和碳的峰强度的比率为 3:1:1。但是，这三个同位素的 自然丰度也必须被计算在内，从而使比率为 227:100:1。用户会发现实验确定的峰强度比率与这些值不一致。原因是每个同位素都有一个对 NMR 技术的固有 敏感度。¹H 对 NMR 的敏感度比 ¹³C 高出 63 倍。因此，即使一个样品含有完全相同数量的 ¹H 原子核和 ¹³C 原子核，¹H 的信号强度也会比 ¹³C 的信号强度高出 63 倍。

在与上图类似的图中，所有详细的信息都将丢失，精确确定一个特定的频率是不可能的。这个频谱会被认为显示了很差的分辨率（频谱的水平分辨率 是频谱对两个频率接近的信号的区分能力的一个计量标准）。

更为复杂的是纵向标度的巨大范围。对 NMR 的固有敏感性的差异，加上自然丰度的差异，经常使得将来自不同同位素的信号绘制在一张图上变得不可行。实际上，频谱的垂直分辨率会非常差（垂直分辨率，即频谱的信号噪声比，是对敏感度的一个计量标准）。

如果我们对三氯甲烷的分析被证明是相当复杂的，那是因为我们试图在一张频谱中比较来自三个不同观察原子核的信号（这里我们忽略任何硬件/电子限制）。因此，实际上是对单个的观察原子核进行 NMR 实验。通过使用一个以上的载波频率（例如去耦实验），尽管一个以上的同位素可能被激发，我们始终只观察来自一个同位素的信号。这大大简化了频谱分析。

前面提到过，由于局部原子环境产生的基础共振频率的差异往往是相对较小的。因此不会遇到大的频谱范围。而且，对一个特定的同位素来说，自然丰度和固有敏感度总是相同的。因此，¹H 同位素所发射的两个信号（假定有两个信号）的相对强度，将只取决于参与生成信号的原子的数量。这大大简化了为取得定量信息而进行的频谱分析。在继续阅读对 NMR 更为详细的说明之前，读者应熟悉用相对于参考信号的 ppm  （百万分之一）来计量信号的概念。