Elektronas yra tam tikra elementarioji dalelė, turinti tam tikrą masę ir neigiamą krūvį. Jis gali atlikti dviejų rūšių judesius; vienas iš jų yra judėti orbita aplink branduolį, o kitas – suktis ašimi, einančia per jo centrą. Kadangi elektronų judėjimas sukuria momentus, judėjimo metu susidaro srovės ir magnetiniai momentai. Taikomame pastoviame magnetiniame lauke H elektrono magnetinis momentas veikia kaip mažas magnetinis strypas ar adata. Kadangi elektrono sukimosi kvantinis skaičius yra 1/2, tai išoriniame magnetiniame lauke elektronas turi tik dvi orientacijas: viena lygiagreti H, atitinkanti žemą energijos lygį, energija -1/2gβH; vienas yra antilygiagretus H, atitinkantis aukštą energijos lygį, energija yra +1/2gβH, o energijos skirtumas tarp dviejų lygių yra gβH. Jei statmenai H kryptimi pridedama v dažnio elektromagnetinė banga, kad būtų įvykdyta sąlyga hv=gβH, žemo energijos lygio elektronai sugeria elektromagnetinės bangos energiją ir peršoka į aukštesnį energijos lygį, kuris vadinamas elektroniniu paramagnetiniu rezonansu. .