オーバーハウザー効果
1953年にアルバート・オーバーハウザーによる理論計算により、金属の伝導電子の電子スピン共鳴の遷移を飽和させると、金属の核磁気共鳴のシグナル強度が著しく増強されることが予測された。これは学会発表時には熱力学第二法則に反するのではないかと強い批判を受けた。しかし、実際には1953年にはすでに、T. R. Carverとチャールズ・ペンス・スリクター(英語版)によりリチウムにおいて理論の予想通りの現象が起こることが実験的に確認されていた。また、1956年にはフッ化水素分子でいずれか一方の原子の核磁気共鳴の遷移を飽和させた場合に、もう一方の核の核磁気共鳴を観測するとその強度が変化することが確認され、核オーバーハウザー効果(NOE)の存在が知られるようになった。
NOEの理論的基礎は1962年にAndersonとFreemanによって述べられ、実験的に検証された。1963年にはKaiserによって、電子スピンから核スピンへではなく、スピン偏極がある核スピン集団から別の集団に移されるNMR実験においてNOEが実験的に観察された。しかし、NOEの理論的基礎と応用可能なソロモン方程式は1955年にイオネル・ソロモン(フランス語版)によって既に発表されていた。その発見後すぐに、NOEは有機化合物の構造決定に応用された。
ROESYは磁化がゼロになるのを防ぐための磁化のスピンロックを含み、通常のNOESYが適用できない分子に適用される。TRNOEは、タンパク質へのリガンドの結合のように、同じ溶液中で相互作用する2つの異なる分子間のNOEを測定する。DPFGSE-NOE実験法は過渡的(transient)NMR実験法であり、強いシグナルを抑制することで、非常に小さなNOEを検出する。
NOESY実験におけるNOE量は原子間距離の測定に使うことができる。2つの原子 i {\displaystyle i} と j {\displaystyle j} 間の距離は測定されたNOE量 V {\displaystyle V} とスケーリング定数 c {\displaystyle c} に基づいて計算することができる。
r NOE = ( c V i j ) 1 / 6 {\displaystyle r_{\text{NOE}}=\left({\frac {c}{V_{ij}}}\right)^{1/6}}
c {\displaystyle c} は既知の固定された距離の測定に基づいて決定することができる。距離の範囲はスペクトル上の既知の距離とNOE量に基づいて報告することができ、平均 c {\displaystyle c} と標準偏差 c S D {\displaystyle c_{SD}} 、ピークを示さないNOESUスペクトル上の20箇所の測定、すなわちノイズ V e r r {\displaystyle V_{err}} 、測定誤差 m v {\displaystyle m_{v}} を与える。