Elektron je druh elementární částice s určitou hmotností a záporným nábojem. Může provádět dva druhy pohybu; jedním je pohyb na oběžné dráze kolem jádra a druhým točení na ose procházející jejím středem. Protože pohyb elektronů produkuje momenty, proudy a magnetické momenty vznikají během pohybu. V aplikovaném konstantním magnetickém poli H působí magnetický moment elektronu jako malá magnetická tyč nebo jehla. Protože kvantové číslo spin 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 úrovněmi je gβH. Pokud je ve směru kolmém na H přidána elektromagnetická vlna frekvence v, aby splnila podmínku hv = gβH, nízkoenergetické hladinové elektrony absorbují energii elektromagnetických vln a přeskočí na vyšší energetickou úroveň, která se nazývá elektronická paramagnetická rezonance .