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最常见的活泼氢是与O、N和S元素相连的，其元素电负性、键长及所在化合物类型和相关活泼氢化学位移见表1。
O―H、N―H、S―H的化学位移基本覆盖了氢谱的全部范围，在不同结构的化合物里，其化学位移在一定范围内变化。氢与不同的杂原子相连，造成共价键的偶极矩和键长的不同，随着元素电负性的减小，共价键偶极矩减小，同时键长增大。活泼氢的化学位移呈现出宽范围的变化，除受成键电子云分布以及化学键各向异性等因素影响外，还与测定时选定的溶剂、样品浓度、温度、样品中的水分等因素有关。
从结构来看，活泼氢的化学位移与相连杂原子的电负性有关。杂原子对氢原子具有去屏蔽作用，电负性增加，化学位移向低场移动，数值增大。因此，相同情况下，与氧相连的活泼氢化学位移大于氮上的活泼氢，而与硫连接的活泼氢化学位移最小，出现在高场；当与活泼氢相连的杂原子直接与双键或苯环相连接时，由于受到苯环或者双键所在平面的各向异性去屏蔽作用以及杂原子与芳环或双键的p-π共轭效应造成的活泼氢周围电子云密度减小，屏蔽效应也就随之减弱，质子的化学位移将向低场移动，活泼氢化学位移增大。例如：酚的活泼氢化学位移比相应脂肪醇化学位移大；芳香胺比脂肪胺大；N-芳基取代的酰胺活泼氢化学位移比饱和烷基取代的大；芳香硫醇比脂肪硫醇大；羧酸与醇或者酚比较，羧酸中羧基的质子由于受两个氧的吸电子效应影响，屏蔽大大降低，化学位移移向低场；酰胺类化合物氮上的质子的化学位移相比胺类来说都较大。
测试条件对活泼氢化学位移造成的影响主要来自于氢键。氢键的形成减少了对活泼氢的屏蔽作用，使活泼氢的共振吸收移向低场。而氢键的形成与溶液浓度、pH、温度、溶剂等都很有关系，不同的测试环境将造成氢键的缔合和解离情况不同，使其化学位移在较大的范围内变化。一般当活泼氢与溶剂不存在缔合的前提下，随着样品浓度的增加，样品分子间氢键会加强，因此样品浓度的增加会使活泼氢核磁共振信号向低场移动，化学位移增大。如果可形成分子内氢键，则其化学位移受到测试条件的影响会减小。RCH2OH的羟基氢的化学位移在3.4–4范围内，而当羟基氢形成分子内缔合后的δ大约在15–19处；芳香族的化学位移在4–8范围内，形成分子内缔合后δ大约在10.5–16范围内。β-二酮的烯醇式可以形成分子内氢键，该羟基质子的化学位移δ为11–16。羧酸一般以二聚体形式存在，形成了双分子氢键，化学位移大约在10–13处。
选择溶剂时，需要考虑溶剂本身是否含有活泼氢，另外溶剂与样品的活泼氢会不会形成分子间氢键。以乙醇为例(图1)，当选择氘代甲醇CD3OD为溶剂时，乙醇的活泼氢会与氘代甲醇残存质子信号重合，在δ 4.81处产生吸收；当使用氘代二甲基亚砜DMSO-d6为溶剂时，由于溶剂很难避免会含有少量的水，在δ 3.3左右出峰，本图移除了残余水峰，活泼氢在δ 4.33处；而以CDCl3为溶剂进行测定时，羟基信号在δ 2.61处；同样在CD3CN中测定时，羟基信号在δ 2.60处。
