Електронът е вид елементарна частица с определена маса и отрицателен заряд. Може да изпълнява два вида движение; единият е да се движи по орбитата около ядрото, а другият е да се върти по ос, преминаваща през центъра му. Тъй като движението на електрони произвежда моменти, токове и магнитни моменти се произвеждат по време на движение. В приложеното постоянно магнитно поле H магнитният момент на електрона действа като малка магнитна пръчка или игла. Тъй като спиновото квантово число на електрона е 1/2, електронът има само две ориентации във външното магнитно поле: едната е успоредна на Н, съответстваща на ниско енергийно ниво, енергията е -1/2gβH; единият е антипаралелен на Н, съответстващ на високото енергийно ниво, енергията е +1/2gβH, а енергийната разлика между двете нива е gβH. Ако в посока, перпендикулярна на Н, се добавя електромагнитната вълна с честота v, за да се отговори на условието на hv = gβH, електроните на ниско енергийно ниво поглъщат енергията на електромагнитната вълна и скачат до по-високо енергийно ниво, което се нарича електронен парамагнитен резонанс .