อิเล็กตรอนเป็นอนุภาคพื้นฐานชนิดหนึ่งที่มีมวลและประจุลบ มันสามารถเคลื่อนที่ได้สองแบบ คือ เคลื่อนที่ในวงโคจรรอบนิวเคลียส และหมุนรอบแกนที่ผ่านศูนย์กลางของมัน เนื่องจากการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนก่อให้เกิดโมเมนต์ จึงเกิดกระแสไฟฟ้าและโมเมนต์แม่เหล็กขึ้นในระหว่างการเคลื่อนที่ ในสนามแม่เหล็กคงที่ H ที่ใช้ โมเมนต์แม่เหล็กของอิเล็กตรอนจะทำหน้าที่เหมือนแท่งแม่เหล็กหรือเข็มแม่เหล็กขนาดเล็ก เนื่องจากเลขควอนตัมสปินของอิเล็กตรอนคือ 1/2 อิเล็กตรอนจึงมีทิศทางเพียงสองทิศทางในสนามแม่เหล็กภายนอก คือ ทิศทางหนึ่งขนานกับ H ซึ่งสอดคล้องกับระดับพลังงานต่ำ พลังงานคือ -1/2gβH และอีกทิศทางหนึ่งตรงข้ามกับ H ซึ่งสอดคล้องกับระดับพลังงานสูง พลังงานคือ +1/2gβH และความแตกต่างของพลังงานระหว่างสองระดับคือ gβH หากมีการเพิ่มคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความถี่ v ในทิศทางตั้งฉากกับ H เพื่อให้เป็นไปตามเงื่อนไข hv=gβH อิเล็กตรอนระดับพลังงานต่ำจะดูดซับพลังงานของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าและกระโดดไปยังระดับพลังงานที่สูงขึ้น ซึ่งเรียกว่าการสั่นพ้องพาราแมกเนติกของอิเล็กตรอน