Signály pro konvenční magnetická rezonance (MRI) pocházejí z jader atomů běžného vodíku (¹ H) v lidském těle. Je obtížné obrázek částí těla, jako plíce, které obsahují relativně málo atomy vodíku. Obrazy vynikající magnetické rezonance plic však lze získat, pokud pacient nejprve zhluboka nadechuje plynů hélium-3 (³ on) nebo xenon-129 (¹²⁹ Xe), které měly své polarizations jaderným spinem laserové optické čerpání zvýšila o desítky procent. Magnetické rezonance obrazy z hyperpolarized jader těchto plynů jsou stejně dobré jako a často lépe než konvenční obrazy z vodíku v tkáni. z důvodu její vysoká rozpustnost v lidské tkáni, je užitečná pro imaging jiné části těla, stejně jako plíce hyperpolarized xenon-129.