化学誘起動的核分極
典型的な光化学系(ターゲット+光増感剤、この例ではフラビン(英語版))において、CIDNPは図1に概略的に示すような循環を経て生じる。一連の反応は、青色光光子によりフラビンモノヌクレオチド(FMN)光増感剤が一重項励起状態へ励起されることにより始まる。この状態の蛍光量子収率は低めであり、分子のおよそ半分が項間交差を通じ長寿命の三重項状態へ緩和する。三重項FMNは顕著な電子親和力を持ち、イオン化エネルギーの低い分子(フェノール、ポリ芳香族など)が系に存在すると、拡散律速(英語版)電子移動反応を起こしてスピン相関を持つ三重項電子移動状態(ラジカルペア)を生じる。この反応速度論は複雑で、複数段のプロトン化および脱プロトン化が関与しうるため、pH依存性を示しうる。
ラジカルペアは、一重項電子状態へ交差遷移した上で再結合するか、分離したのち副反応により消費されるかの2通りの経路で緩和しうる。特定のラジカルペアにおける、これら2経路の相対確率は核スピン状態に依存しするため、核スピン状態の分別および核スピン偏極の観測が可能となる。