Elektron je vrsta elementarnega delca z določeno maso in negativnim nabojem. Lahko izvaja dve vrsti gibanja; ena je premikanje po orbiti okoli jedra, druga pa vrtenje po osi, ki poteka skozi njeno središče. Ker gibanje elektronov ustvarja trenutke, med gibanjem nastajajo tokovi in ​​magnetni momenti. V uporabljenem konstantnem magnetnem polju H magnetni moment elektrona deluje kot majhna magnetna palica ali igla. Ker je spinsko kvantno število elektrona 1/2, ima elektron v zunanjem magnetnem polju le dve orientaciji: ena je vzporedna s H, kar ustreza nizki energijski ravni, energija je -1/2gβH; ena je protitelesna s H, kar ustreza visoki ravni energije, energija je +1/2gβH, razlika v energiji med obema nivojema pa je gβH. Če v smeri, pravokotni na H, dodamo elektromagnetni val frekvence v, da izpolnimo pogoj hv = gβH, elektroni na nizki energiji absorbirajo energijo elektromagnetnega vala in skočijo na višjo raven energije, ki se imenuje elektronska paramagnetna resonanca .