J結合
分子系のハミルトニアンは以下のように書くことができる。
H = D1 +D2 +D3.
D1 = 電子軌道-軌道、スピン-軌道、スピン-スピン、電子スピン-外部磁場相互作用
D2 = 核スピンと電子スピンとの間の磁気的相互作用
D3 = それぞれの核間の直接的相互作用
一重項分子状態およびしばしば起こる分子衝突では、D1およびD3はほぼゼロである。同分子内のスピンIjとIkとの間のJ結合相互作用の完全形は、
H = 2π Ij. Jjk. Ik
となり、JjkはJ結合テンソル(3x3実行列)である。これは、分子の配向に依存している。等方性液体では、一次元の数(スカラー結合)で表される。一次元NMRにおいてスカラー結合は、FIDの振動とスペクトル中の線の分裂を起こす。