Електрон - це різновид елементарної частинки з певною масою і негативним зарядом. Він може виконувати два види руху; один рухається по орбіті навколо ядра, а інший обертається навколо осі, що проходить через його центр. Оскільки рух електронів створює моменти, під час руху виникають струми та магнітні моменти. У прикладеному постійному магнітному полі H магнітний момент електрона діє як маленький магнітний стрижень або голка. Оскільки спінове квантове число електрона дорівнює 1/2, електрон має лише дві орієнтації у зовнішньому магнітному полі: одна паралельна H, що відповідає низькому енергетичному рівню, енергія -1/2gβH; один антипаралельний H, що відповідає високому енергетичному рівню, енергія +1/2gβH, а різниця енергій між двома рівнями gβH. Якщо в напрямку, перпендикулярному до H, додати електромагнітну хвилю частоти v для виконання умови hv=gβH, електрони низького рівня енергії поглинають енергію електромагнітної хвилі та переходять на вищий енергетичний рівень, який називається електронним парамагнітним резонансом. .