Un atomo può agire come un piccolo magnete a causa del movimento rotatorio e orbitante di particelle cariche negativamente chiamate elettroni. Il movimento rotatorio degli elettroni crea un momento di dipolo magnetico, mentre il movimento orbitante degli elettroni attorno al nucleo crea un circuito di corrente magnetica. Questi due effetti si combinano per produrre un momento magnetico netto per l'atomo. L'intensità del momento magnetico dipende dal numero di elettroni nell'atomo e dal loro spin e dal momento angolare orbitale.