Elektron to rodzaj cząstki elementarnej o określonej masie i ładunku ujemnym. Może wykonywać dwa rodzaje ruchu; jeden to poruszanie się po orbicie wokół jądra, a drugi to wirowanie na 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, co odpowiada niskiemu poziomowi energii, energia wynosi -1/2 gβH; jeden jest przeciwny do H, co odpowiada wysokiemu poziomowi energii, energia wynosi +1/2 gβH, a różnica energii między tymi dwoma poziomami wynosi gβH. Jeśli w kierunku prostopadłym do H dodamy falę elektromagnetyczną o częstotliwości v, aby spełnić warunek hv=gβH, elektrony o niskim poziomie energii pochłaniają energię fali elektromagnetycznej i przeskakują na wyższy poziom energii, który nazywamy elektronicznym rezonansem paramagnetycznym .