Elektron jest rodzajem cząstki elementarnej o określonej masie i ładunku ujemnym. Może wykonywać dwa rodzaje ruchu; jeden polega na poruszaniu się po orbicie wokół jądra, a drugi na wirowaniu wokół osi przechodzącej przez jego środek. Ponieważ ruch elektronów wytwarza momenty, podczas ruchu powstają prądy i momenty magnetyczne. W przyłożonym stałym polu magnetycznym H moment magnetyczny elektronu działa jak mały pręt magnetyczny lub igła. Ponieważ spinowa liczba kwantowa elektronu wynosi 1/2, elektron ma tylko dwie orientacje w zewnętrznym polu magnetycznym: jedna jest równoległa do H, odpowiadająca niskiemu poziomowi energii, energia wynosi -1/2gβH; jeden jest antyrównoległy do ​​H, co odpowiada wysokiemu poziomowi energii, energia wynosi +1/2gβH, a różnica energii między dwoma poziomami wynosi gβH. Jeśli w kierunku prostopadłym do H doda się falę elektromagnetyczną o częstotliwości v, aby spełnić warunek hv=gβH, elektrony o niskim poziomie energii absorbują energię fali elektromagnetycznej i przeskakują na wyższy poziom energii, co nazywa się elektronicznym rezonansem paramagnetycznym .