Come indicato nell'illustrazione sottostante, possono essere effettuati tre esperimenti separati, corrispondenti ai tre possibili nuclei di osservazione ¹H, ¹³C e ³⁵Cl.

Il campione viene sottoposto a tre impulsi di eccitazione (E₁, E₂, E₃) alle frequenze portanti adeguate. E₁ corrisponde alla frequenza di risonanza 1H, E₂ alla frequenza di risonanza ¹³C, mentre E₃ corrisponde alla frequenza di risonanza ³⁵Cl. Partendo dal presupposto che i tre isotopi siano stati eccitati con successo, il campione emetterà segnali alle tre frequenze f₁, f₂ e f₃, registrate su tre spettri separati. Se i segnali emessi vengono visualizzati su una singola traccia, l'utente può presupporre uno spettro simile a quello della figura sottostante (si osservi che le frequenze del segnale illustrate si riferiscono ad un magnete 11,7 T e che tutti i segnali sono stati tracciati come singoletti , vale a dire come singoli picchi).

Questo spettro artificiale mostra tre picchi, corrispondenti ai tre isotopi. Considerando i numeri relativi dei tre isotopi, si presuppone che le intensità dei picchi del cloro, dell'idrogeno e del carbonio siano in rapporto 3:1:1. Tuttavia occorre tenere conto anche dell'abbondanza  in natura dei tre isotopi, pari ad un rapporto di 227:100:1. L'utente rileverà che i tassi di intensità dei picchi determinati per via empirica non corrispondono a questi valori. La ragione è che ciascun isotopo è dotato di una sensibilità intrinseca  alla tecnica NMR. L'isotopo ¹H è 63 volte più sensibile alla NMR rispetto all'isotopo ¹³C. Pertanto, anche se il campione contenesse esattamente lo stesso numero di nuclei 1H del ¹³C, l'intensità dei segnali dell'¹H sarebbe 63 volte maggiore rispetto all'intensità dei segnali del ¹³C.

Con uno spettro come quello dell'illustrazione qui sopra, andrebbe persa qualsiasi informazione dettagliata e sarebbe impossibile determinare in modo preciso una particolare frequenza. In questo caso lo spettro visualizza una risoluzione qualitativamente molto scarsa (la risoluzione orizzontale di uno spettro  è la misura indicante la capacità dello spettro di distinguere tra due segnali a frequenza ravvicinata).

Un'ulteriore complicazione è rappresentata dall'ampia gamma di scalatura verticale. La variazione di sensibilità intrinseca alla NMR, abbinata alle variazioni di presenza degli isotopi in natura, renderà spesso impossibile registrare i segnali di diversi isotopi su una singola traccia. Di fatto, la risoluzione verticale dello spettro risulterà essere molto scarsa (vale a dire che nella risoluzione verticale il rapporto tra segnale e rumore è una misura indicante la sensibilità alla NMR).

Il fatto che la nostra analisi del cloroformio risulti piuttosto complicata dipende dal nostro tentativo di paragonare i segnali di tre diversi nuclei di osservazione su un singolo spettro (senza considerare le limitazioni poste dall'hardware e dai componenti elettronici). Pertanto, nella prassi, gli esperimenti NMR vengono effettuati con un singolo nucleo di osservazione. Nonostante sia possibile eccitare simultaneamente più di un isotopo, usando più di una frequenza portante (ad esempio con esperimenti di disaccoppiamento) potremo osservare sempre solo i segnali di un singolo isotopo. Ciò semplifica notevolmente l'analisi dello spettro.

Precedentemente si è affermato che le variazioni della frequenza di risonanza di base dovute all'ambiente atomico locale tendono ad essere relativamente esigue. Pertanto, non si riscontreranno spettri a banda larga. Inoltre, l'abbondanza in natura e la sensibilità intrinseca saranno sempre uguali per un determinato isotopo. Quindi, l'intensità relativa ad esempio di due segnali emessi da isotopi ¹H su un singolo spettro dipenderà dal numero di atomi che contribuiscono al segnale. Ciò semplifica notevolmente l'analisi degli spettri per ottenere informazioni quantitative. Prima di procedere con una descrizione più dettagliata della NMR, il lettore dovrebbe acquisire familiarità in merito al concetto di osservazione dei segnali su una scala in ppm  (parti per milione) rispetto ad un segnale di riferimento.