用化學位移表示氫環境的原因是化學位移能表示氫原子在水溶液中的電荷狀態，以及它在鹼性溶液中的電荷狀態，這有助於瞭解氫原子在這些不同環境中的反應活性差異，並可能有助於在合成新化合物時選擇合適的反應條件。化學位移是因原子內層電子結合能的變化而引起電子能譜圖上譜峰位置的移動。不同的化學環境主要指原子價態的變化，與不同電食性的原子或原子團相結合等。這些因素會造成原子核內電荷和核外電荷的分佈發生變化，使電子結合能改變零點幾至十幾個電子伏特，從而使譜峰位置變化。在電子能譜分析中，常用來研究原子的化學成鍵及分子結構等。
