Elektron je vrsta elementarne čestice određene mase i negativnog naboja. Može izvoditi dvije vrste kretanja; jedan je da se kreće po orbiti oko jezgra, a drugi da se okreće oko ose koja prolazi kroz njegov centar. Pošto kretanje elektrona proizvodi momente, tokom kretanja nastaju struje i magnetni momenti. U primijenjenom konstantnom magnetskom polju H, magnetni moment elektrona djeluje kao mala magnetna šipka ili igla. Pošto je spin kvantni broj elektrona 1/2, elektron ima samo dve orijentacije u spoljašnjem magnetnom polju: jedna je paralelna sa H, što odgovara Nivou niske energije, energija je -1/2gβH; jedan je antiparalelan sa H, što odgovara visokom energetskom nivou, energija je +1/2gβH, a energetska razlika između dva nivoa je gβH. Ako se u smjeru okomitom na H, doda elektromagnetski val frekvencije v kako bi se ispunio uvjet hv=gβH, elektroni niskoenergetskog nivoa apsorbuju energiju elektromagnetnog talasa i skaču na viši energetski nivo, koji se naziva elektronska paramagnetna rezonancija .