Elektron je vrsta elementarne čestice sa određenom masom i negativnim nabojem. Može vršiti dvije vrste kretanja; jedno je kretanje po orbiti oko jezgra, a drugo je rotacija oko ose koja prolazi kroz njegov centar. Budući da kretanje elektrona proizvodi momente, tokom kretanja se proizvode struje i magnetski momenti. U primijenjenom konstantnom magnetskom polju H, magnetski moment elektrona djeluje poput malog magnetskog štapića ili igle. Budući da je kvantni broj spina elektrona 1/2, elektron ima samo dvije orijentacije u vanjskom magnetskom polju: jedna je paralelna sa H, što odgovara niskom energetskom nivou, energija je -1/2gβH; jedna je antiparalelna sa H, što odgovara visokom energetskom nivou, energija je +1/2gβH, a razlika energije između dva nivoa je gβH. Ako se u smjeru okomitom na H doda elektromagnetski talas frekvencije v da bi se ispunio uslov hv=gβH, elektroni niskoenergetskog nivoa apsorbuju energiju elektromagnetskog talasa i prelaze na viši energetski nivo, što se naziva elektronska paramagnetska rezonanca.