El análisis no invasivo de semillas es de gran interés para biólogos experimentales y criadores. Para lograr una alta identidad y pureza varietal del material de la semilla, a menudo es necesario acceder a las características de las semillas individuales mediante el cribado de poblaciones mutantes. Si bien la espectroscopia de infrarrojo cercano (NIRS) y la espectroscopia de resonancia magnética nuclear en el dominio del tiempo (TD-NMR) son bien conocidas en la investigación de semillas y la industria para las mediciones a granel de semillas, su aplicación para semillas individuales es desafiante. Aquí demostramos cómo superar esta limitación utilizando un enfoque práctico para granos de cereales utilizando la avena (sp.) como modelo. Para esto, generamos una colección representativa de semillas de avena del banco de genes federales alemán ex situ, que incluye una amplia variación en tamaño, forma y coloración de grano. A continuación, establecimos un breve proceso experimental para ejemplificar cómo mejorar el procedimiento para las mediciones de semillas individuales. En su estado actual, el método está listo para usarse para la estimación de alta precisión del contenido de nitrógeno (proteína) (R = 0.877), contenido de agua (R = 0.715) y peso de la semilla (R = 0.897) de granos individuales de avena. Este trabajo introduce la combinación de NIRS y TD-NMR como una plataforma analítica eficiente, precisa y, lo más importante, no destructiva para un análisis de alta capacidad de semillas intactas individuales.