Bir mıknatıs, manyetik alan. Herhangi bir hareketli elektrik yükü manyetik alan oluşturduğundan, elektronlar küçük mıknatıslardır. Bu elektrik akımı bir manyetizma kaynağıdır. Bununla birlikte, çoğu malzemedeki elektronlar rastgele yönlendirilir, bu nedenle çok az net manyetik alan vardır veya hiç yoktur. Basitçe ifade etmek gerekirse, bir mıknatıstaki elektronlar aynı şekilde yönlendirilme eğilimindedir. Bu, birçok iyon, atom ve malzemede soğutulduklarında doğal olarak olur, ancak oda sıcaklığında yaygın değildir. Bazı elementler (örn., Demir, kobalt ve nikel) oda sıcaklığında ferromanyetiktir (manyetik alanda manyetize olması için uyarılabilir). Bunlar için elementlerdeğerlik elektronlarının manyetik momentleri hizalandığında elektriksel potansiyel en düşüktür. Diğer birçok öğe diyamanyetik. Diyamanyetik malzemelerdeki eşleştirilmemiş atomlar, bir mıknatısı zayıf bir şekilde iten bir alan oluşturur. Bazı malzemeler mıknatıslarla reaksiyona girmez.
Atomik manyetik dipol manyetizmanın kaynağıdır. Atomik seviyede, manyetik dipoller esas olarak elektronların iki tip hareketinin sonucudur. Elektronun çekirdeğin etrafında yörünge hareketi vardır, bu da yörüngesel bir dipol manyetik moment üretir. Elektron manyetik momentinin diğer bileşeni,
çevirmek dipol manyetik moment. Bununla birlikte, elektronların çekirdeğin etrafındaki hareketi gerçekten bir yörünge ya da elektronların gerçek 'dönmesi' ile ilişkili spin dipol manyetik moment değildir. Eşlenmemiş elektronlar, bir malzemenin manyetik olma yeteneğine katkıda bulunur, çünkü elektron manyetik momenti 'tek' elektronlar olduğunda tamamen iptal edilemez.Çekirdekteki protonlar ve nötronlar ayrıca yörünge ve spin açısal momentumuna ve manyetik momentlere sahiptir. Nükleer manyetik moment elektronik manyetik momentten çok daha zayıftır çünkü farklı açısal momentum parçacıklar karşılaştırılabilir olabilir, manyetik moment kütle ile ters orantılıdır (bir elektronun kütlesi bir protonun kütlesinden çok daha azdır veya nötron). Zayıf nükleer manyetik moment, manyetik rezonans görüntüleme (MRI) için kullanılan nükleer manyetik rezonanstan (NMR) sorumludur.