Dalam penjelasan yang diberikan tentang konfigurasi elektronik, kita melihat bahwa beberapa atom memiliki elektron yang tidak berpasangan. Kehadiran elektron yang tidak berpasangan dalam atom suatu unsur dapat dengan mudah ditentukan dari sifat magnetik unsur tersebut. Jika atom yang hanya mengandung elektron pasangan pintal ditempatkan dalam medan magnet, atom tersebut mengalami gaya tolak menolak yang lemah. Fenomena ini dikenal sebagai diamagnetisme. Sebaliknya, atom yang mengandung satu atau lebih dari satu elektron tidak berpasangan tertarik ke medan magnet. Perilaku elektron yang tidak berpasangan ini dikenal sebagai paramagnetisme. Daya tarik setiap elektron yang tidak berpasangan berkali-kali lebih kuat daripada tolakan semua elektron yang tidak berpasangan dalam atom ini.
Untuk lebih mudah memahami fenomena, atau properti yang dimiliki bahan yang berbeda, kita dapat memberikan contoh tolakan dengan magnet, dalam kasus diamagnetisme.
Untuk menjelaskan paramagnetisme secara sederhana, kita dapat memvisualisasikan elektron sebagai partikel yang berputar pada porosnya sendiri dan menghasilkan momen magnet, seperti halnya arus listrik yang mengalir melalui kawat. Momen magnet permanen ini menghasilkan gaya tarik ke arah bagian medan yang paling kuat. Ketika elektron berpasangan berputar, momen magnet saling meniadakan, sehingga elektron yang berpasangan ditolak secara lemah oleh garis gaya dalam medan magnet. Kita akan menemukan fenomena ini juga ketika berbicara tentang ikatan kovalen dan ikatan dalam senyawa logam transisi.
Ada cara ketiga yang relatif umum dalam hal perilaku magnetis; ini tentang feromagnetisme. Dalam bahan tipe paramagnetik, penerapan medan magnet sejajar dengan medan magnet yang diterapkan beberapa putaran elektronik yang biasanya memiliki orientasi acak. Dalam kasus contoh dengan magnet, ini akan tertarik ke materi.
Penjajaran inilah yang menghasilkan daya tarik material ke dalam medan magnet. Dalam bahan feromagnetik elektron tidak berpasangan sejajar dengan tetangga mereka bahkan tanpa adanya medan magnet. Kelompok-kelompok spin yang saling sejajar ini dikenal sebagai domain magnetik. Penerapan medan magnet membuat semua domain ini sejajar dengan medan magnet. Penjajaran ini jauh lebih kuat daripada penyelarasan paramagnetisme dan bahkan dapat mengambil bentuk permanen. Sifat feromagnetik besi (III) oksida dan krom (IV) oksida digunakan sebagai media perekaman pada permukaan kaset audio dan video.