Een atoom kan fungeren als een kleine magneet vanwege de draaiende en ronddraaiende beweging van negatief geladen deeltjes die elektronen worden genoemd. De draaiende beweging van elektronen creëert een magnetisch dipoolmoment, terwijl de draaiende beweging van elektronen rond de kern een magnetische stroomlus creëert. Deze twee effecten zorgen samen voor een netto magnetisch moment voor het atoom. De sterkte van het magnetische moment hangt af van het aantal elektronen in het atoom en hun spin- en orbitaal impulsmoment.