自然界中的物質都是由分子組成的，而分子是由原子組成的，原子又是由原子核和核外電子所構成。原子核、電子、原子和分子都在不停地運動著，隨著它們的運動，必定會產生磁效應，這個磁效應就是磁性。

原子核運動所產生的磁效應稱為原子核的磁性，電子運動所產生的磁效應稱為電子的磁性。原子核的磁性用原子核磁矩表示，電子的磁性用電子磁矩表示。但由于原子核磁矩通常很小，僅為電子磁矩的千分之一，所以一般情況下可忽略不計。

原子核外的電子同時呈現兩種運動，其一是沿圍繞原子核的電子軌道運動;其二是電子本身的自旋運動，這兩種運動都產生磁效應。因此，電子磁矩實際上包含電子軌道磁矩和電子自旋磁矩兩部分。從理論上講，原子磁矩包括原子核磁矩和電子磁矩兩部分，但因原子核磁矩通常可忽略不計，所以原子磁矩主要是電子軌道磁矩與電子自旋磁矩的矢量和。

許多磁性物質都是具有各種結構的晶體，晶體中存在著晶格場。由于受到晶格場的作用，電子軌道磁矩的方向是變化的，因而不能產生聯合磁矩，這一現象被稱為軌道磁矩的碎滅，亦即它對外不表現磁性。顯然，原子的磁性主要來源于電子的自旋磁矩。由此可見，電子自旋磁矩是許多固態物質的磁性根源。

在原子中，電子分布在不同的軌道中，形成若干個殼層。具有相同主量子數(n值)的電子，構成一個主殼層。在同一主殼層中，電子的軌道形狀還有差別，在不同形狀的軌道中運動的電子又形成若干個次殼層。所謂電子的分布，是指在一個主殼層和次殼層中最多能容納的電子數，該數反映電子在各個殼層中的充填情況。在填滿了電子的次殼層中，各個電子沿軌道運動，分別占據了所有可能的方向，從而形成了一個球形的對稱體。因此，合成的總軌道磁矩等于零，電子的自旋磁矩也相互抵消。這表明，原子的磁性僅以未被填滿的次殼層中的電子的自旋磁矩表現出來。然而應該指出:原子中存在著位于未被填滿的那些次殼層中的電子，只是物質具有磁性的必要條件，并不是充分條件。處在不同原子中未被填滿的殼層中的電子，它們之間有“交換作用”，而這種交換作用才是物料具有磁性的重要原因。