Elektron je druh elementární částice s určitou hmotností a záporným nábojem. Může provádět dva druhy pohybu; jedním je pohyb po oběžné dráze kolem jádra a druhým je rotace na ose procházející jeho středem. Protože pohyb elektronů vytváří momenty, vznikají během pohybu proudy a magnetické momenty. V aplikovaném konstantním magnetickém poli H působí magnetický moment elektronu jako malá magnetická tyčinka nebo jehla. Protože spinové kvantové číslo elektronu je 1/2, má elektron ve vnějším magnetickém poli pouze dvě orientace: jedna je rovnoběžná s H, což odpovídá nízké energetické hladině, energie je -1/2gβH; jedna je antiparalelní k H, což odpovídá vysoké energetické hladině, energie je +1/2gβH a energetický rozdíl mezi těmito dvěma hladinami je gβH. Pokud se ve směru kolmém na H přidá elektromagnetická vlna o frekvenci v, aby byla splněna podmínka hv=gβH, elektrony nízkoenergetické hladiny energii elektromagnetické vlny pohltí a přeskočí na vyšší energetickou hladinu, která se nazývá elektronická paramagnetická rezonance. .