Elektronas yra tam tikra elementinė dalelė, turinti tam tikrą masę ir neigiamą krūvį. Jis gali atlikti dviejų rūšių judesius; vienas - judėti orbitoje aplink branduolį, o kitas - suktis ašyje, einančioje per jos 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, elektronas turi tik dvi orientacijas išoriniame magnetiniame lauke: viena yra lygiagreti H, atitinkanti mažos energijos lygį, energija yra -1/2gβH; vienas yra lygiagretus H, atitinkantis aukštą energijos lygį, energija yra +1/2gβH, o energijos skirtumas tarp dviejų lygių yra gβH. Jei statmenai H krypčiai pridedama dažnio v elektromagnetinė banga, kad atitiktų hv = gβH sąlygą, mažos energijos lygio elektronai sugeria elektromagnetinių bangų energiją ir pereina į aukštesnį energijos lygį, kuris vadinamas elektroniniu paramagnetiniu rezonansu. .