Modernos X-joslas CW-EPR spektrometros signāla detektēšanai nepieciešami vismaz 109 elektronu spini paraugā. Ierobežoto jutību var skaidrot ar vairākiem faktoriem – pirmkārt, spinu apakšlīmeņiem ir maza apdzīvotības starpība termisko svārstību rezultātā; otrkārt, mikroviļņu fotoniem ir relatīvi maza enerģija, un to detektēšana nav tik efektīva kā augstākas enerģijas starojuma kvantiem. Jutība komerciālos spektrometros tiek pakāpeniski palielināta ar uzlabojumiem mikroviļņu starojuma avotos un detektoros, rezonatora labumā un citās komponentēs. EPR detektēšanai izmantojot optiskos fotonus (ODMR), jutību var palielināt par vairākām kārtām. Cits variants ir veikt mērījumus pie augstākām magnētiskā lauka vērtībām, kas nodrošina lielāku apdzīvotības starpību starp spinu apakšlīmeņiem un ļauj izmantot augstākas frekvences (lielākas enerģijas) mikroviļņu starojumu. Mūsdienās strauji attīstās augstā lauka (high field; saukta arī par augsto frekvenču, high frequency) EPR spektroskopija, kurā izmanto supravadošu magnētu sistēmas un augstas frekvences mikroviļņus. Lai iegūtu pēc iespējas daudzpusīgāku informāciju par pētāmo sistēmu, EPR spektroskopijas pētījumos tiek kombinēti mērījumi pie vairākām mikroviļņu frekvencēm (multifrequency) mainīgā temperatūrās intervālā, kā arī tiek iesaistītas progresīvas dubulto rezonanšu un impulsu EPR metodes.
EPR spektroskopija ir viena no informatīvākajām paramagnētisku centru struktūras un dinamikas izpētes metodēm, un tajā pētāmo sistēmu klāsts ir ļoti plašs. Nozares pirmsākumos nozīmīgi pētījumi tika veikti fizikas laboratorijās paramagnētisku pašvielas defektu un piemaisījuma jonu struktūras noteikšanai materiālos, kas vēl joprojām ir aktuālu fizikas un materiālzinātnes pētījumu pamatā. Mūsdienās ar EPR spektroskopiju pēta funkcionālus optiskos materiālus, pusvadītājus, materiālus enerģijas uzkrāšanai un kodolsintēzei, biomateriālus, nanomateriālus un citas materiālu klases. Nesapāroti elektroni iesaistās daudzos ķīmiskos un bioloģiskos procesos, tādēļ EPR izmanto ķīmijas un bioloģijas nozaru pētījumos, piemēram, pārejas metālu jonu apkārtnes vai brīvo radikāļu mijiedarbību un reakciju raksturošanai lielās biomolekulās. Nepieciešamība noteikt sarežģītu molekulu struktūru ir viens no progresīvo impulsu metožu (FT-EPR, ESEEM, HYSCORE, DEER) izstrādes virzītājspēkiem. Attīstības stadijā ir EPR tomogrāfija (EPR imaging), kas ļautu pētīt nesapārotu elektronu sadalījumu un uzvedību dzīvās šūnās un organismos. Liels potenciāls metodei ir bioloģijas un medicīnas nozaru pētījumos, jo ar to ir iespējams iegūt informāciju par spinu marķieru sadalījumu un apkārtni, skābekļa parciālspiedienu, vides pH un citiem parametriem pētāmajā objektā. Tajā pašā laikā mūsdienās pieaug pieprasījums pēc miniatūriem galda EPR spektrometriem arheoloģisku objektu vecuma noteikšanai, dažādu pārtikas produktu (augļu, dārzeņu, tējas, alus, vīna) un medikamentu kvalitātes kontrolei, dozimetrijai un citiem pielietojumiem.