铷有两种天然存在的、具有磁性的稳定同位素：⁸⁵Rb 和 ⁸⁷Rb。这两种同位素都为Rb NMR实验提供了可能性，但它们具有截然不同的核性质。
| 同位素 | 天然丰度 (%) | 自旋量子数 (I) | 旋磁比 (γ) | 相对接收灵敏度 (与¹H相比) | 电四极矩 (Q, 毫巴恩) |
|---|---|---|---|---|---|
| ⁸⁵Rb | 72.17 | 5/2 | 较低 | 较低 (~0.01) | 较大 (0.274) |
| ⁸⁷Rb | 27.83 | 3/2 | 较高 (约为⁸⁵Rb的3倍) | 较高 (~0.17) | 较小 (0.132) |
从NMR实验角度看，⁸⁷Rb因其更高的旋磁比和更小的电四极矩而成为首选。更高的灵敏度意味着可以用更少的样品或更短的实验时间获得信号；更小的四极矩则通常导致更窄的谱线宽度，从而提供更高的分辨率。⁸⁵Rb虽然丰度更高，但其NMR性质较差，谱线往往非常宽，难以观测。因此，绝大多数液体Rb NMR研究都集中在⁸⁷Rb核上。
上图是我公司400MHz核磁所做⁸⁷RbNMR谱图。从谱图来看，高对称性结构下，仅仅128次的扫描就给出了较为满意的结果。