Sübstitüentlerin etkisi hibridleşmeye eklenen bir özelliktir. Proton NMR’da olduğu gibi, ne kadar çok konumda, ne kadar çok sübstitüent bulunursa çekirdeğin korunması o kadar azalır ve sinyal düşük alanlara kayar; karbon NMR durumunda, değişik paternler nedeniyle bu etki daha da fazla olur. sp3-hibridize karbonlar tarafından yapılan absorbsiyonlarda birkaç sübstitüentin etkisine bakarak bu paternler hakkında bilgi edinilebilir.
Örnek olarak, doymuş bir hidrokarbon zincirinin çeşitli karbonları tarafından yapılan absorbsiyonlarda klor atomunun etkisine bakalım.
n-pentan ve 1-kloropentan için elde edilen veriler:
Bu iki bileşiğin d değerlerini karbon-karbon kıyaslayalım:
C1 sinyalinde d 13.7’den 44.3’e çıkmış, yani 30.6 ppm artarak en fazla yüksek alan düşüşü kayması göstermiştir; sübstitüentin karbonda yarattığı bu kaymaya alfa-etkisi denilmektedir. C2 sinyalinde klor yine bir alan düşmesi yaratır, 32.7-22.6 = 10.1 ppm; bu da beta etkisi olarak tanımlanır.
C3’de, düşük alan kayması tersine dönmüş, absorbsiyon yüksek alana kaymıştır. 34.5-29.2 = -5.3 ppm; bu duru gama-etkisi olarak tanımlanır.Gama karbonun yanında önemsiz derecede klor etkisi de görülür.
Alkil gruplarının etkisi, diğer sübstitüentlere kıyasla daha düşüktür. Alkenler ve aromatik halkada, (çift bağlar içerirler) geometrik izomerizasyon sp3-hibridize karbonun absorbsiyonunda önemli bir etkidir oluşturur.
