交叉极化(Cross Polarization)是固体NMR 中应用最广的双共振方法，其基本原理是当观测的核是类似¹³C 和¹⁵N这类磁旋比和天然丰度比较低的核时(定义为S核)，如果能够将¹H这类丰核(定义为I核)的磁化强度通过极化转移传递到S核，S核的信号强度将会获得极大的增强。

下图为交叉极化机制的示意图，首先一个90^o的脉冲施加在丰核（I核）上将由静磁场B₀产生的I核的纵向磁化扳转到横向。然后将该磁化通过一个射频场B_1I自旋锁（Spin-locking）在横向，同时在稀核（S核）上也施加另一个射频场B_1S。当两个射频场的功率满足Hartmann-Hahn匹配条件时： 

                                                           γ_IB₁^I=γ_SB₁

     由异核偶极相互作用为媒介的能量守恒的磁化转移将会在两类核之间发生，从而导致稀核横向磁化的增强。如果丰核具有更短的的弛豫恢复时间，在一定的采样时间情况下，交叉极化将会获得更多的累加次数，因此稀核信号将会得到进一步的增强。  

因为魔角旋转（MAS）能够缩窄固体NMR谱的线宽而获得信号分辨率和灵敏度的提高，在1975年，Schaefer和Stejskal结合MAS和CP设计了CP/MAS实验，他们发现在魔角旋转条件下Hartmann-Hahn匹配条件将会变为： 

                                             γ_IB₁^I=(γ_SB₁^S±nω_γ)……n=1,2               

这称作边带匹配条件，ω_γ表示转速。CP/MAS也被用于谱编辑来获得两类自旋核邻近的信息。

在CP实验中有一个非常重要的参数contact time，即接触时间，接触时间的长短决定了磁化矢量转移的效率，所以要进行优化实验寻找到在一定实验条件下较优的contact time。通过改变接粗时间，测量各个峰的相对强度然后进行拟合，还可以获得物质的CP动力学信息。