Medzi dvojicou NMR aktívnych spinov (označme ich A a X) existujú 2 typy vzájomných magnetických interakcií: priama, prenášaná cez priestor (dipól-dipólová interakcia: D interakcia) a nepriama (skalárna) prenášaná (väčšinou) cez väzbové elektróny (spin-spinová interakcia: J interakcia). D interakcia je obvykle rádovo väčšia ako J interakcia. Prílišná veľkosť D interakcií spôsobuje zložitosť NMR spektier vzoriek v tuhej ( v kryštalickej i amorfnej forme) alebo kvapalno-kryštalickej fáze. Avšak v izotropnej kvapalnej fáze rýchly tepelný pohyb molekúl spriemerní D interakcie na nulu. D-interakcie sa preto v kvapalnej fáze priamo prejavujú iba ovplyvňovaním pološírky spektrálnych čiar. Významný je však nepriamy prejav cez tzv. Nukleárny Overhauserov efekt (noe).
Tak ako všetky interakcie spinov aj J interakcia je závislá od orientácie molekuly a väzieb v B0 a jej veľkosť by sa mala preto vyjadrovať pomocou tenzorovej veličiny. Na rozdiel od D-interakcií ako aj interakcií spôsobujúcich NMR chemický posun sú skalárne J-interakcie od orientácie molekúl závislé iba veľmi málo. Tepelný pohyb molekúl ich spriemerní na nenulovú hodnotu rovnú veľkosti interakčnej konštanty J (izotropná časť tenzora J interakcie). Táto izotropná časť je zodpovedná za časť koherentného vývoja spinov, ktorý je v kvapalných vzorkách viditeľný vo forme multipletovej štruktúry signálov.
Skalárna interakcia J je interakcia cez väzbu, v ktorej spin jedného jadra (A) narúša (polarizuje) spin elektrónov vo svojom okolí. Polarizácia sa cez väzbové elektróny prenáša na susedný spin (X). To vedie k zmene (zníženiu alebo zvýšeniu) energie susedného jadra (X) v závislosti od stavu prvého spinu (A) a spôsobu prenosu polarizácie. Veľkosť tejto nepriamej interakcie medzi spinmi sa vyjadruje interakčnou konštantou JAX , ktorá je nezávislá od poľa B0 (preto sa vždy vyjadruje v Hz). Interakcia medzi spinmi sa prenáša rovnakým spôsobom oboma smermi preto platí JAX = JXA. J-interakcia spôsobuje štiepenie NMR signálov, ich multipletovú štruktúru.
J -interakcia sa zvyčajne prenáša cez väzbové elektróny a jej veľkosť klesá s počtom intervenujúcich väzieb. Multipletovú štruktúru NMR signálov zvyčajne určujú interakcie cez jednu (označenie:1JAX), dve (2J AX ) a tri (3J AX ) väzby. Občas ( najmä v štruktúrach s dvojitými a trojitými a aromatickými väzbami) sa prejavia aj interakcie cez 4, 5 alebo aj viac väzieb (4JAX, 5JAX, ..), ktoré je zvykom označovať ako interakcie ďalekého dosahu nJAX.
JAX konštanta môže mať kladné alebo záporné znamienko: JAX > 0 ak energia spinu A sa v dôsledku A-X interakcie zníži vtedy ak spin X má opačnú orientáciu ako spin A (ak spin A je v stave |α> a spin X v stave |β> alebo opačne). JAX < 0 ak energia spinu A sa v dôsledku A-X interakcie zníži vtedy ak oba spiny sú v rovnakom stave. Podobne ako veľkosť aj znamienko JAX závisí okrem iného aj od počtu väzieb medzi A a X spinmi. Tak napr. priama, jednoväzbová interakcia medzi H -C je vždy kladná (1JAX > 0), dvojväzbové H-H interakcie na sp3-uhlíkov sú väčšinou záporné (2JAX < 0) a trojväzbové H-H a H-C interakcie takmer vždy kladné (1JAX > 0).
Multipletová štruktúra je vo všeobecnosti veľmi zložitá a závisí jednak od počtu a celkového spinu interagujúcich jadier, veľkosti interakčných konštánt medzi spinmi ako aj od rozdielov v chemických posunov interagujúcich jadier. V nasledujúcom sa obmedzíme na interagujúce spiny so spinovým číslom I =1/2.
