與獨立的質子不同,分子中的各個質子都分別處于特定的化學環境。化學環境主要是指質子的核外電子以及與該質子距離相近的其他原子核或官能團的有關電子的分布、運動及其對周圍空間的影響情況;這些電子在磁場的影響下產生了感應磁場,對質子所處環境中的磁場起了一個正的或負的屏蔽(shielding)影響導致不同的質子實際受到的磁場強度各不相同,于是產生化學位移。