整个信号形式是振幅呈指数衰减的振盪信号，信号频率为该原子核在如此强度的主磁场下所具有的共振频率——称为拉莫频率。讯号的振盪反映了磁化强度在垂直主磁场方向(称为横向)的平面上进动(旋进)；衰减则反映了横向上的弛缓现象。在固体情形，衰减函数则变得复杂，成为高斯函数、洛仑兹函数与正弦函数的混合。自由感应衰减的讯号在一核种一激发后就开始会有讯号，然而最前的一段却不能收取讯号，称为「空白时间」(dead time)。理由是这段时间内仍残留相当强度的激发射频脉冲尾波，对于同样是射频波段的自由感应衰减会造成遮盖。