Die Hyperpolarisation von Atomkernen bietet einen Weg, die NMR‐Empfindlichkeit erheblich zu steigern. Durch Anwendung dieses leistungsstarken Hilfsmittels wurden niedermolekulare Verbindungen mit stabilen Isotopen für die hochempfindliche biomedizinische Bildgebung genutzt. Die jüngste Entwicklung molekularer Sonden für die hyperpolarisierte In‐vivo‐Analyse hat gezeigt, dass diese Technik in der Lage ist, einzigartige metabolische und physiologische Informationen zu liefern. Dieser Aufsatz bietet eine kurze Einführung in die Technik der Hyperpolarisation, Ansätze zum rationalen Design molekularer Sonden für die hyperpolarisierte NMR‐Bildgebung und Beispiele von Molekülen, die erfolgreich in vitro oder in vivo für diesen Zweck genutzt wurden.