電子是具有一定質量和帶負電荷的一種基本粒子，它能進行兩種運動；
一種是在圍繞原子核的軌道上運動，另一種是對通過其中心的軸所作的自旋。由于電子的運動產生力矩，在運動中產生電流和磁矩。在外加恒磁場H中，電子磁矩的作用如同細小的磁棒或磁針，由于電子的自旋量子數為1/2，故電子在外磁場中只有兩種取向：一與H平行，對應于低能級，能量為-1/2gβH；
一與H逆平行，對應于高能級，能量為+1/2gβH，兩能級之間的能量差為gβH。若在垂直于H的方向，加上頻率為v的電磁波使恰能滿足hv=gβH這一條件時，低能級的電子即吸收電磁波能量而躍遷到高能級，此即所謂電子順磁共振。
在上述產生電子順磁共振的基本條件中，h為普朗克常數，g為波譜分裂因子（簡稱g因子或g值），β為電子磁矩的自然單位，稱玻爾磁子。以自由電子的g值=2.00232，β=9.2710×10-21爾格/高斯，h=6.62620×10-27爾格·秒，代入上式，可得電磁波頻率與共振磁場之間的關系式：（高斯）= 2.8025（兆赫）。