Een elektron is een soort elementair deeltje met een bepaalde massa en negatieve lading. Het kan twee soorten bewegingen uitvoeren; de ene is om in een baan rond de kern te bewegen, en de andere is om op een as te draaien die door het midden ervan gaat. Omdat de beweging van elektronen momenten produceert, worden er tijdens beweging stromen en magnetische momenten geproduceerd. In het aangelegde constante magnetische veld H werkt het magnetische moment van het elektron als een kleine magnetische staaf of naald. Omdat het spinkwantumgetal van het elektron 1/2 is, heeft het elektron slechts twee oriëntaties in het externe magnetische veld: één is parallel aan H, wat overeenkomt met een laag energieniveau, de energie is -1/2gβH; één is antiparallel aan H, overeenkomend met het hoge energieniveau, de energie is +1/2gβH, en het energieverschil tussen de twee niveaus is gβH. Als in de richting loodrecht op H de elektromagnetische golf met frequentie v wordt toegevoegd om te voldoen aan de voorwaarde hv=gβH, absorberen de elektronen met een laag energieniveau de elektromagnetische golfenergie en springen naar het hogere energieniveau, dat elektronische paramagnetische resonantie wordt genoemd. .