Um elétron é uma espécie de partícula elementar com certa massa e carga negativa. Ele pode realizar dois tipos de movimento; um é mover-se na órbita ao redor do núcleo, e o outro é girar em um eixo que passa por seu centro. Uma vez que o movimento dos elétrons produz momentos, correntes e momentos magnéticos são produzidos durante o movimento. No campo magnético constante H aplicado, 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 Nível de baixa energia, a energia é -1 / 2gβH; um é antiparalelo a H, correspondendo ao nível de alta 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 é adicionada para atender a condição de hv = gβH, os elétrons de baixo nível de energia absorvem a energia da onda eletromagnética e saltam para o nível de energia mais alto, que é chamado de ressonância paramagnética eletrônica .