Un imán es cualquier material capaz de producir un campo magnético. Como cualquier carga eléctrica en movimiento genera un campo magnético, electrones Son pequeños imanes. Esta corriente eléctrica es una fuente de magnetismo. Sin embargo, los electrones en la mayoría de los materiales están orientados al azar, por lo que hay poco o ningún campo magnético neto. En pocas palabras, los electrones en un imán tienden a estar orientados de la misma manera. Esto ocurre naturalmente en muchos iones, átomos y materiales cuando se enfrían, pero no es tan común a temperatura ambiente. Algunos elementos (por ejemplo, hierro, cobalto y níquel) son ferromagnéticos (pueden inducirse a magnetizarse en un campo magnético) a temperatura ambiente. Para éstos elementos, el potencial eléctrico es más bajo cuando los momentos magnéticos de los electrones de valencia están alineados. Muchos otros elementos son diamagnético. Los átomos no apareados en los materiales diamagnéticos generan un campo que repele débilmente un imán. Algunos materiales no reaccionan con imanes en absoluto.
El magnético atómico dipolo Es la fuente del magnetismo. A nivel atómico, los dipolos magnéticos son principalmente el resultado de dos tipos de movimiento de los electrones. Existe el movimiento orbital del electrón alrededor del núcleo, que produce un momento magnético dipolar orbital. El otro componente del momento magnético de electrones se debe a la girar momento magnético dipolo. Sin embargo, el movimiento de los electrones alrededor del núcleo no es realmente una órbita, ni el momento magnético dipolar de giro está asociado con el "giro" real de los electrones. Los electrones no apareados tienden a contribuir a la capacidad de un material para volverse magnético, ya que el momento magnético de los electrones no puede cancelarse totalmente cuando hay electrones 'extraños'.
Los protones y neutrones en el núcleo también tienen un momento angular orbital y giratorio, y momentos magnéticos. El momento magnético nuclear es mucho más débil que el momento magnético electrónico porque aunque el momento angular de los diferentes las partículas pueden ser comparables, el momento magnético es inversamente proporcional a la masa (la masa de un electrón es mucho menor que la de un protón o neutrón). El momento magnético nuclear más débil es responsable de la resonancia magnética nuclear (RMN), que se utiliza para la resonancia magnética (RM).