生的自旋极化能够超过其最高可能值的50%，远远大于玻尔兹曼分佈的平衡值（在室温下通常不超过最高值的0.001%）。这种非平衡态的自旋对齐是短暂的，称为超极化现象。对氙进行超极化的过程叫做光抽运（但不同于激光抽运）。由于Xe原子核的自旋为1/2，所以其电四极矩为零，故Xe核在与其他原子撞击时，不会有任何四极相互作用。这使得它的超极化状态能够持续更长的时间，甚至在激光束关闭及硷气体在室温表面冷凝后，仍能保留该状态。Xe的自旋极化在血液中能持续数秒，在气态下持续数小时，并在深度冷冻的固态下持续数天。相比之下，