Elektron je vrsta elementarne čestice određene mase i negativnog naboja. Može izvesti dvije vrste pokreta; jedan je kretanje po orbiti oko jezgre, a drugi je okretanje po osi koja prolazi kroz njegovo središte. Budući da kretanje elektrona proizvodi momente, tokom kretanja nastaju struje i magnetski momenti. U primijenjenom konstantnom magnetskom polju H, magnetski moment elektrona djeluje poput male magnetske šipke ili igle. Budući da je kvantni broj spina elektrona 1/2, elektron ima samo dvije orijentacije u vanjskom magnetskom polju: jedna je paralelna s H, što odgovara niskom nivou energije, energija je -1/2gβH; jedan je antiparalelan H, što odgovara visokom nivou energije, energija je +1/2gβH, a razlika energije između dva nivoa je gβH. Ako se u smjeru okomitom na H doda elektromagnetski val frekvencije v da ispuni uvjet hv = gβH, elektroni na niskom nivou energije apsorbiraju energiju elektromagnetskog vala i skoče na viši energetski nivo, koji se naziva elektronska paramagnetska rezonancija .