Elektron je vrsta elementarne čestice određene mase i negativnog naboja. Može izvoditi dvije vrste pokreta; jedan je da se kreće po orbiti oko jezgre, a drugi je da se vrti oko osi koja prolazi kroz njezino središte. Budući da kretanje elektrona proizvodi momente, struje i magnetski momenti nastaju tijekom kretanja. U primijenjenom konstantnom magnetskom polju H, magnetski moment elektrona djeluje poput male magnetske šipke ili igle. Budući da je spinski kvantni broj elektrona 1/2, elektron ima samo dvije orijentacije u vanjskom magnetskom polju: jedna je paralelna s H, što odgovara niskoj energetskoj razini, energija je -1/2gβH; jedna je antiparalelna s H, što odgovara visokoj energetskoj razini, energija je +1/2gβH, a energetska razlika između dvije razine je gβH. Ako se u smjeru okomitom na H doda elektromagnetski val frekvencije v kako bi se zadovoljio uvjet hv=gβH, elektroni niske energetske razine apsorbiraju energiju elektromagnetskog vala i skaču na višu energetsku razinu, što se naziva elektronska paramagnetska rezonancija .