Ein Magnet ist jedes Material, das a erzeugen kann Magnetfeld. Da jede sich bewegende elektrische Ladung ein Magnetfeld erzeugt, Elektronen sind winzige Magnete. Dieser elektrische Strom ist eine Magnetismusquelle. Die Elektronen in den meisten Materialien sind jedoch zufällig orientiert, so dass nur ein geringes oder kein Nettomagnetfeld vorhanden ist. Einfach ausgedrückt sind die Elektronen in einem Magneten in der Regel gleich ausgerichtet. Dies geschieht natürlich in vielen Ionen, Atomen und Materialien, wenn sie abgekühlt werden, ist jedoch bei Raumtemperatur nicht so häufig. Einige Elemente (z. B. Eisen, Kobalt und Nickel) sind bei Raumtemperatur ferromagnetisch (können dazu gebracht werden, in einem Magnetfeld magnetisiert zu werden). Für diese Elementeist das elektrische Potential am niedrigsten, wenn die magnetischen Momente der Valenzelektronen ausgerichtet sind. Viele andere Elemente sind diamagnetisch. Die ungepaarten Atome in diamagnetischen Materialien erzeugen ein Feld, das einen Magneten schwach abstößt. Einige Materialien reagieren überhaupt nicht mit Magneten.
Der atomare Magnet Dipol ist die Quelle des Magnetismus. Auf atomarer Ebene sind magnetische Dipole hauptsächlich das Ergebnis zweier Arten der Bewegung der Elektronen. Es gibt die Orbitalbewegung des Elektrons um den Kern, die ein magnetisches Orbitaldipolmoment erzeugt. Die andere Komponente des elektronenmagnetischen Moments ist auf das zurückzuführen rotieren magnetisches Dipolmoment. Die Bewegung der Elektronen um den Kern ist jedoch weder eine Umlaufbahn noch das magnetische Spin-Dipol-Moment, das mit dem tatsächlichen "Drehen" der Elektronen verbunden ist. Ungepaarte Elektronen neigen dazu, zur Fähigkeit eines Materials beizutragen, magnetisch zu werden, da das elektronenmagnetische Moment nicht vollständig aufgehoben werden kann, wenn es "ungerade" Elektronen gibt.
Die Protonen und Neutronen im Kern haben auch Orbital- und Spin-Drehimpulse sowie magnetische Momente. Das kernmagnetische Moment ist viel schwächer als das elektronische magnetische Moment, da sich zwar der Drehimpuls des Unterschiedlichen unterscheidet Teilchen können vergleichbar sein, das magnetische Moment ist umgekehrt proportional zur Masse (Masse eines Elektrons ist viel geringer als die eines Protons oder Neutron). Das schwächere kernmagnetische Moment ist für die Kernspinresonanz (NMR) verantwortlich, die für die Magnetresonanztomographie (MRT) verwendet wird.