Un magnet este orice material capabil să producă un camp magnetic. Deoarece orice încărcare electrică în mișcare generează un câmp magnetic, electroni sunt magneti minusculi. Acest curent electric este o sursă de magnetism. Cu toate acestea, electronii din majoritatea materialelor sunt orientați aleatoriu, deci nu există câmp magnetic net sau puțin. Cu alte cuvinte, electronii dintr-un magnet tind să fie orientați la fel. Acest lucru se întâmplă în mod natural în mulți ioni, atomi și materiale atunci când sunt răcite, dar nu este la fel de frecvent la temperatura camerei. Unele elemente (de exemplu, fier, cobalt și nichel) sunt feromagnetice (pot fi induse să se magnetizeze într-un câmp magnetic) la temperatura camerei. Pentru acestea element, potențialul electric este cel mai mic atunci când momentele magnetice ale electronilor de valență sunt aliniate. Multe alte elemente sunt diamagnetic. Atomii neperecheți din materialele diamagnetice generează un câmp care respinge slab un magnet. Unele materiale nu reacționează deloc cu magneții.
Magneticul atomic dipol este sursa magnetismului. La nivel atomic, dipolii magnetici sunt în principal rezultatul a două tipuri de mișcare a electronilor. Există mișcarea orbitală a electronului în jurul nucleului, care produce un moment magnetic dipol orbital. Cealaltă componentă a momentului magnetic al electronilor se datorează a învârti moment magnetic dipol. Cu toate acestea, mișcarea electronilor în jurul nucleului nu este cu adevărat o orbită și nici momentul magnetic dipol rotativ nu este asociat cu „filarea” efectivă a electronilor. Electronii neperecheți tind să contribuie la capacitatea unui material de a deveni magnetic, deoarece momentul magnetic al electronilor nu poate fi anulat total atunci când există electroni „impari”.
Protonii și neutronii din nucleu au, de asemenea, moment orbital și spin unghiular și momente magnetice. Momentul magnetic nuclear este mult mai slab decât momentul magnetic electronic, deoarece deși momentul unghiular al diferitelor particulele pot fi comparabile, momentul magnetic este invers proporțional cu masa (masa unui electron este mult mai mică decât cea a unui proton sau neutroni). Momentul magnetic mai slab este responsabil pentru rezonanța magnetică nucleară (RMN), care este utilizată pentru imagistica prin rezonanță magnetică (RMN).