氙-129

氙-129是氙的稳定同位素之一，丰度约为26.4%,是天然氙元素中第二多的同位素。最多的是氙-132,丰度约为26.9%。氙-129是碘129的衰变产物，半衰期约为1.57X 107年,由于太阳系形成早期的碘-129几乎都衰变成氙-129了,因此有时会称碘-129是一种已灭绝的天然放射性同位素,也因此，氙-129的比例对研究太阳系早期历史有重要的作用。

氙-129有两种核同质异能素,其中基态的氙-129质量为128 .9047794,质量欠缺为-88.6960MeV,具有自旋1/2，由于129Xe原子核的自旋为1/2,所以其电四极矩为零,故129Xe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碱气体在室温表面冷凝后,仍能保留该状态。129Xe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。

另外一种核同质异能素为氙-129m,激发能量为236.14 keV,但比基态的氙129还不稳定，半衰期只有8天19时,会经由核异构转变衰变，跃迁回基态的氙-129，并释放Y射线光子。

在医学上，超极化的129Xe同位素在磁共振成像仪中更易检测，所以被用于研究包括肺在内的各种器官,例如肺内气体的流动。

氙-131

氙-131是一种自然存在的氙同位素之一,在天然氙元素中排第三位，丰度约为21.2%,与前两个同位素氙-132、氙-129相当,约各占三分之一。

氙-131与氙-129都具有非零的固有角动量(自旋，可用于核磁共振)。利用圆极化光和铷气体,氙的核自旋对齐可以超越普通的极化。[15]如此产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布的平衡值(在室温下通常不超过最高值的0.001%)。这种非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)。

氙-131有一种核同质异能素激发能量为163.930 keV,半衰期不到12天，会经由核异构转变衰变，跃迁回基态的氙-131,并释放Y射线光子。