Um elétron é uma espécie de partícula elementar com certa massa e carga negativa. Pode realizar dois tipos de movimento; uma é mover-se na órbita ao redor do núcleo e a outra é girar em um eixo que passa por seu centro. Como o movimento dos elétrons produz momentos, correntes e momentos magnéticos são produzidos durante o movimento. No campo magnético constante aplicado H, o momento magnético do elétron atua como uma pequena haste magnética ou agulha. Como o número quântico de spin do elétron é 1/2, o elétron tem apenas duas orientações no campo magnético externo: uma é paralela a H, correspondendo ao baixo nível de energia, a energia é -1/2gβH; um é antiparalelo a H, correspondendo ao alto nível de energia, a energia é +1/2gβH e a diferença de energia entre os dois níveis é gβH. Se na direção perpendicular a H, a onda eletromagnética de frequência v for adicionada para atender à condição de hv = gβH, os elétrons do nível de baixa energia absorvem a energia da onda eletromagnética e saltam para o nível de energia mais alto, que é chamado de ressonância paramagnética eletrônica. .