المغناطيس هو أي مادة قادرة على إنتاج أ حقل مغناطيسي. بما أن أي شحنة كهربائية متحركة تولد مجالًا مغناطيسيًا ، إلكترونات مغناطيسات صغيرة. هذا التيار الكهربائي هو أحد مصادر المغناطيسية. ومع ذلك ، يتم توجيه الإلكترونات في معظم المواد بشكل عشوائي ، لذلك لا يوجد مجال مغناطيسي صافٍ أو معدوم. بكل بساطة ، تميل الإلكترونات في المغناطيس إلى أن تكون موجهة بنفس الطريقة. يحدث هذا بشكل طبيعي في العديد من الأيونات والذرات والمواد عندما يتم تبريدها ، ولكنها ليست شائعة في درجة حرارة الغرفة. بعض العناصر (مثل الحديد والكوبالت والنيكل) مغناطيسية حديدية (يمكن تحفيزها على أن تصبح ممغنطة في مجال مغناطيسي) في درجة حرارة الغرفة. لهؤلاء عناصر، يكون الجهد الكهربائي عند أدنى درجة عندما يتم محاذاة اللحظات المغناطيسية لإلكترونات التكافؤ. هناك العديد من العناصر الأخرى مغناطيسي. تولد الذرات غير المزاوجة في المواد المغناطيسية مجالًا يطرد المغناطيس بشكل ضعيف. بعض المواد لا تتفاعل مع المغناطيس على الإطلاق.
المغناطيسي الذري ثنائي القطب هو مصدر المغناطيسية. على المستوى الذري ، تكون الثنائيات المغناطيسية ناتجة بشكل رئيسي عن نوعين من حركة الإلكترونات. هناك الحركة المدارية للإلكترون حول النواة ، والتي تنتج عزم مغناطيسي ثنائي القطب المداري. العنصر الآخر من عزم الإلكترون المغناطيسي يرجع إلى
غزل عزم مغناطيسي ثنائي القطب. ومع ذلك ، فإن حركة الإلكترونات حول النواة ليست مدارًا في الواقع ، ولا ترتبط العزم المغناطيسي ثنائي القطب بالدوران الفعلي للإلكترونات. تميل الإلكترونات غير المزاوجة إلى المساهمة في قدرة المادة على أن تصبح مغناطيسية حيث لا يمكن إلغاء عزم الإلكترون المغناطيسي تمامًا عندما تكون هناك إلكترونات `` فردية ''.تحتوي البروتونات والنيوترونات في النواة أيضًا على زخم مداري ولفي ولحظات مغناطيسية. العزم المغناطيسي النووي أضعف بكثير من العزم المغناطيسي الإلكتروني لأنه على الرغم من الزخم الزاوي لمختلف قد تكون الجسيمات قابلة للمقارنة ، والعزم المغناطيسي يتناسب عكسيا مع الكتلة (كتلة الإلكترون أقل بكثير من كتلة البروتون أو نيوترون). إن العزم المغناطيسي النووي الأضعف مسؤول عن الرنين المغناطيسي النووي (NMR) ، والذي يستخدم للتصوير بالرنين المغناطيسي (MRI).