Un tipo de sonda, descrita aquí como ejemplo, es la sonda BBO inteligente  (BBO Smart probe) de 5 mm. Tal como sugiere el nombre, esta sonda se ha diseñado para usuarios que estén interesados en analizar muestras con varios núcleos. La frecuencia X suele tener un rango desde ¹⁵N hasta ³¹P, incluyendo ¹⁹F.

La conexión de radiofrecuencia BNC situada más a la izquierda, etiquetada como ²H, (ver figura siguiente) se emplea para transportar la señal de lock. Las otras dos conexiones son para las señales de ¹H y del núcleo X, y están etiquetadas adecuadamente. Los cables que salen de las conexiones BNC de ¹H, X y ²H están conectados a los preamplificadores.

Las sondas están diseñadas para controlar la temperatura de las muestras de RMN. Se emplea un calentador conjuntamente con una línea de transferencia de aire/N2  para controlar la temperatura de la muestra . Un termopar  se emplea como termómetro para monitorizar la temperatura de la muestra. Todos estos dispositivos están conectados a la base de la sonda y son fácilmente accesibles. La unidad de temperatura variable  (VTU ), situada en la consola, monitoriza constantemente la lectura del termopar y ajusta la potencia del calentador  para mantener la temperatura requerida.

Casi todas las sondas de alta resolución vienen equipadas con la bobina de gradientes, cuyo conector se sitúa en un lado de la base de la sonda. Finalmente, en la caja negra situado en la base de la sonda se encuentra el equipamiento de sintonización y ajuste (tuning and matching ). Se utiliza para realizar los ajustes finos para optimizar las prestaciones de la sonda. Cuando se analiza un compuesto, se excita con una señal a una frecuencia definida (la frecuencia de resonancia). Núcleos diferentes se excitarán con frecuencias diferentes y la sintonización (tuning) implica ajustar el circuito dentro de la sonda, de modo que tenga la mayor sensibilidad posible para la frecuencia de interés. Además, la sonda es ajustada (matching en inglés, que significa adaptación de impedancias ) para minimizar el reflejo (la pérdida) de las señales de excitación y de la FID. Ambos, la sintonización y el ajuste, son interactivos y no se pueden ajustar independientemente el uno del otro.

Hay que sintonizar y ajustar la sonda cada vez que se cambia la muestra en el imán. Cada bobina de la sonda se sintoniza y ajusta por separado, utilizando la rutina ’atma’ o ’atmm’, descrita en Sintonización y ajuste de la sonda.

Cambiar una sonda requiere volver a conectar la sonda a los preamplificadores.