En elektron er en slags elementarpartikel med en vis masse og negativ ladning. Den kan udføre to slags bevægelser; den ene skal bevæge sig i kredsløbet omkring kernen, og den anden skal dreje på en akse, der går gennem dens centrum. Da elektronernes bevægelse frembringer momenter, produceres strømme og magnetiske momenter under bevægelse. I det påførte konstante magnetfelt H virker elektronens magnetiske moment som en lille magnetisk stang eller nål. Da elektronens spin-kvantetal er 1/2, har elektronen kun to orienteringer i det eksterne magnetfelt: den ene er parallel med H, svarende til lavenerginiveau, energien er -1/2gβH; en er antiparallel til H, svarende til det høje energiniveau, energien er +1/2gβH, og energiforskellen mellem de to niveauer er gβH. Hvis den elektromagnetiske bølge med frekvens v tilføjes i retningen vinkelret på H for at opfylde betingelsen hv=gβH, absorberer lavenerginiveauelektronerne den elektromagnetiske bølgeenergi og springer til det højere energiniveau, som kaldes elektronisk paramagnetisk resonans .