Las respuestas ópticas no lineales (NLO) de tercer orden degeneradas de moléculas orgánicas tienen una amplia gama de aplicaciones en ciencia e ingeniería porque se relacionan con el índice de refracción dependiente de la intensidad (IDRI) y la absorción no lineal (NLA), como la absorción de dos fotones (TPA). Entre los muchos sistemas moleculares, las especies moleculares de capa abierta, como los diradicaloides singlete intermedios, han atraído una atención considerable debido a su respuesta mejorada, predicha teóricamente por Nakano et al. Los estudios experimentales para probar y evaluar las no linealidades mejoradas juegan un papel importante en el desarrollo del campo. Esta revisión tutorial proporciona los fundamentos sólidos de los procesos NLO de especies moleculares de capa abierta incluso para aquellos que no están familiarizados con los trabajos experimentales. Su alcance abarca desde los conceptos básicos de las respuestas NLO, definiciones e interrelaciones de los parámetros clave de las respuestas, como la hiperpolarizabilidad y la sección transversal de TPA, hasta las técnicas experimentales utilizadas para evaluarlas. Incluyendo los logros recientes, también se revisa la evolución de los trabajos experimentales sobre las propiedades de TPA de los diradicaloides singlete según las familias de estructuras moleculares.