在讨论电子自旋共振(ElectronSpinResonance,ESR)氧分压测量技术之前，我们先区分两个基本概念：血氧分压(partialpressureofoxygen，PO2)和血氧饱和度（OxygenSaturation,SpO2)。
血氧分压(PO2)为物理溶解于血液中的氧所产生的张力。正常时，动脉血氧分压(PaO2)约为mmHg，静脉血氧分压(PvO2)约为40mmHg。PaO2主要取决于吸入气体的氧分压和肺的外呼吸功能，PvO2则可反映内呼吸状况。溶解在血液中的氧气，要运输到组织细胞供其使用，就必须坐上血红蛋白这艘小船，1g/dl的血红蛋白，大约可运载大约1.34ml的氧。血氧饱和度（SpO2)就是血液中血红蛋白与氧的结合率，以百分比表示。正常值为95-98%。
二者之间的关系通常可以用如下图所示的氧离曲线表示：
氧离曲线常见的影响因素有4个：组织PH值、二氧化碳分压值（PCO2）、温度、红细胞内2,3-二磷酸甘油醛（2,3-DPG）含量。影响因素升高则曲线右移有利于氧在周围组织的释放，影响因素降低则曲线左移不利于氧在周围组织的释放。
两者有很强的相关性，但代表不同的临床意义，SpO2主要反应身体内部氧气含量，是否缺氧；氧分压PO2则主要反应呼吸功能的情况，氧分压PO2直接反映的是到达组织的实际氧含量，而血氧饱和度SpO2则是一个相对间接的指标。此外，在曲线的右侧，当血氧达到“饱和”状态时，SpO2已经无法反映氧分压的继续升高，而这正是高氧血症*高发区。
*高氧血症是指在抢救或治疗进行氧疗时，由于吸入高浓度或纯氧或进行人工辅助呼吸特别是应用呼吸机时吸入高浓度氧或吸入气压力或潮气量过大，明显提高肺泡气氧压力，造成与静脉血之间明显氧压力差，使氧大量透过肺泡壁，进入静脉血，大大提高了氧的浓度，使PaO2明显提高，出现高氧血症，即氧中*，从而对机体特别是重要器官如肺、脑、心、肾、血管、红细胞、组织细胞，酶系统、代谢等产生一系列损害，导致功能障碍，甚至功能衰竭，使病情恶化，而出现严重的临床综合病群。
与市场上广泛且成熟的无创血氧饱和度测量技术不同，氧分压的测量目前仍处在发展的阶段。常见的有基于电化学或荧光成像的方法，但都有各自的缺陷，如需要加热或者容易受其他因素的影响导致测量不准确。电子自旋共振（ESR，有时也成为Eelectronparamagneticresonance,EPR)是近来受到