En annen viktig egenskap som benyttes for å tolke NMR-spektrene er spinn-spinn-koblinger, eller J-koblinger. Når proton er i nærheten av hverandre i et molekyl vil de koble med hverandre og denne forårsaker splitting av toppene i spektret. For kjerner med spinnkvantetall ½ (bl.a. 1H, 13C, 15N, 19F og 31P), med kobling til en -kjerne er splittingen alltid .