Signaler til konventionelle magnetic resonance imaging (MRI) kommer fra kerner af almindeligt (¹ H) brintatomer i det menneskelige legeme. Det er vanskeligt at billedet kropsdele såsom lungerne som indeholder relativt få brintatomer. Dog fremragende magnetic resonance billeder af lungerne kan fremstilles Hvis patienten først tager en dyb indånding af gasser helium-3 (³ han) eller xenon-129 (¹²⁹ Xe), som har haft deres nukleare spin polarizations steg til titusindvis af procent laser optisk pumpning. Magnetic resonance billeder fra de hyperpolarized kerner af disse gasser er så godt som og ofte bedre end konventionelle billeder fra brint i væv. Grund af dens høje opløselighed i humant væv, hyperpolarized xenon-129 er nyttig til imaging andre kropsdele samt lungerne.