A descrição dos espectros de protões em NMR até este momento tem sido muito simplificada devido ao facto de todos os sinais, com exceção dos sinais do anel de benzeno em benzilacetato, serem singletos. A estrutura do composto orgânico etilbenzeno e os espectros de protões correspondentes estão ilustrados na figura Etilbenzeno e na figura Espectro de Etilbenzeno, respetivamente. Tal como antes, os protões foram identificados como três grupos distintos correspondentes a três ambientes atómicos básicos.

A diferença mais óbvia entre os sinais neste espectro e os sinais do benzilacetato consiste na divisão em  multipletos. O sinal emitido pelos protões CH3 é um  tripleto e o sinal dos protões CH₂ é um  quarteto. Repare também que as posições dos sinais não coincidem. Os protões CH₃ no benzilacetato emitem um sinal a 1,85 ppm, enquanto os protões CH₃ correspondentes no etilbenzeno emitem o sinal de tripleto a 1,25 ppm. Isto não é surpreendente, visto que os dois grupos CH₃ estão em ambientes químicos diferentes.

A causa da divisão em multipletos é um efeito conhecido como acoplamento spin-spin. Uma descrição total deste efeito não está no âmbito deste manual e o leitor deverá consultar a bibliografia padrão sobre NMR para obter mais pormenores. Para a finalidade deste manual, deverá bastar uma descrição em linhas gerais do acoplamento spin-spin.

A divisão dos sinais de NMR na figura Etilbenzeno resulta de uma interação magnética entre os protões vizinhos. Os dois protões H_f são magneticamente equivalentes e não interagem entre si. De forma semelhante, os três protões H_e são magneticamente equivalentes e não se afetam mutuamente. No entanto, os dois protões H_f e os três protões He estão em ambientes locais diferentes e estão “acoplados” entre si através dos respetivos eletrões de ligação. O resultado final deste acoplamento é a interação entre os dois grupos de protões, levando à divisão dos sinais de NMR.

Os dois protões H_f podem combinar-se para existir em três estados magnéticos possíveis (isto é um resultado da orientação de spin, daí o termo acoplamento spin-spin). Como consequência do acoplamento, os sinais de NMR emitidos pelos protões H_e apresentam três frequências de ressonância possíveis e é observado um tripleto.

De forma semelhante, o efeito dos protões He resulta na divisão dos sinais de H_f. Os três protões He podem combinar-se para existir em quatro estados magnéticos possíveis. Consequentemente, os protões H_f apresentam quatro frequências de ressonância possíveis e o sinal é dividido num quarteto.

Os sinais dos protões de benzeno foram também divididos em resultado da não equivalência magnética e do acoplamento spin-spin resultante. É pertinente observar que os protões CH₂ e CH₃ do etilbenzeno interagem entre si, enquanto que os dois grupos de protões comparáveis no benzilacetato não apresentam esta interação. Esta diferença deve-se ao número de ligações que separa os dois grupos. No etilbenzeno, os dois grupos de protões estão ligados a átomos de carbono adjacentes e pode prever-se uma interação suficiente entre os grupos. No entanto, no benzilacetato, os dois átomos de carbono C_c e C_b estão ligados através de duas ligações adicionais entre oxigénio e outro átomo de carbono. Como resultado, os grupos de protões estão demasiado distantes para apresentar acoplamento spin-spin significativo entre si.