NO是一气体性顺磁分子,在π轨道上有1个未配对电子。在一定能量(微波频率)和磁场力作用下,未配对电子可被激发到更高能量状态。激发电子从高能状态复原到基础状态的时间极快,EPR本身检测不到NO,需要用自旋捕捉物质(spin traps)与不稳定的自由基结合产生更稳定的加合物,才能用EPR检测。同样原理,质谱分析和核磁共振也能直接测定NO。但这些技术需要昂贵的设备和特殊的专业人员,其灵敏度为10 - 9mol/L,与其它直接方法相差不大。