自然界中的物質(zhì)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(gòu)成。原子核、電子、原子和分子都在不停地運(yùn)動(dòng)著，隨著它們的運(yùn)動(dòng)，必定會(huì)產(chǎn)生磁效應(yīng)，這個(gè)磁效應(yīng)就是磁性。

原子核運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的磁效應(yīng)稱為原子核的磁性，電子運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的磁效應(yīng)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(jì)。

原子核外的電子同時(shí)呈現(xiàn)兩種運(yùn)動(dòng)，其一是沿圍繞原子核的電子軌道運(yùn)動(dòng);其二是電子本身的自旋運(yùn)動(dòng)，這兩種運(yùn)動(dòng)都產(chǎn)生磁效應(yīng)。因此，電子磁矩實(shí)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(jì)，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(zhì)都是具有各種結(jié)構(gòu)的晶體，晶體中存在著晶格場(chǎng)。由于受到晶格場(chǎng)的作用，電子軌道磁矩的方向是變化的，因而不能產(chǎn)生聯(lián)合磁矩，這一現(xiàn)象被稱為軌道磁矩的碎滅，亦即它對(duì)外不表現(xiàn)磁性。顯然，原子的磁性主要來(lái)源于電子的自旋磁矩。由此可見(jiàn)，電子自旋磁矩是許多固態(tài)物質(zhì)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(gè)殼層。具有相同主量子數(shù)(n值)的電子，構(gòu)成一個(gè)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(yùn)動(dòng)的電子又形成若干個(gè)次殼層。所謂電子的分布，是指在一個(gè)主殼層和次殼層中最多能容納的電子數(shù)，該數(shù)反映電子在各個(gè)殼層中的充填情況。在填滿了電子的次殼層中，各個(gè)電子沿軌道運(yùn)動(dòng)，分別占據(jù)了所有可能的方向，從而形成了一個(gè)球形的對(duì)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(xiàn)出來(lái)。然而應(yīng)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(zhì)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。