Las señales de imagen por resonancia magnética (MRI) convencional provienen de los núcleos de los átomos de hidrógeno ordinario (¹ H) en el cuerpo humano. Es difícil de partes del cuerpo de imagen como los pulmones que contienen relativamente pocos átomos de hidrógeno. Sin embargo, se pueden obtener imágenes de resonancia magnética excelente de los pulmones si el paciente tiene primero una respiración profunda de los gases de helio-3 (³ él) o xenón-129 (¹²⁹ Xe) que han tenido sus polarizaciones de spin nuclear aumentó a decenas de por ciento por bombeo óptico láser. Imágenes de la resonancia magnética de los núcleos hyperpolarized de estos gases son tan buenos como y a menudo mejor que imágenes convencionales de hidrógeno en el tejido. Debido a su alta solubilidad en tejido humano, es útil para otras partes del cuerpo, así como los pulmones de imágenes hyperpolarized xenón-129.