由實驗得知,兩磁極間有相吸或相斥之力,稱為磁力。因此由力的測量,可以得知磁的大小。有力就會有力矩,因磁所起的力矩稱為磁矩(magnetic moment)。早期科學家(例如法拉第、居里等人)嘗試在磁場內測量物質所含磁矩之大小及其隨溫度變化的關係,從而發現不同物質的不同反應。一物體所含磁矩的量稱為“磁化量”。單位磁場所能引起的磁化量稱為”磁化率”(magnetic susceptibility),由磁化率對溫度的定量關係,我們便可定義反磁性、順磁性及強磁性等的不同。
若將磁鐵一再分割,每一新得之顆粒皆為一新的磁鐵,具有南、北(S 、N)極,分割到最小而仍會保有N、S兩極的即為磁矩。目前,我們已知電子自旋或公轉,就造成此種最小單位(好比電流繞線圈流動造成磁場)。換句話說,磁矩就是電子運動(公轉、自轉),未被抵消的淨量,亦即為磁陀(magnetic spin)之淨值。
磁距的產生是因為一條電子軌道中只有一個電子,電子的單向運動產生電流,再由電流產生異於地球磁場的磁場,而磁距為0的則是一條軌道由兩個自旋方向相反的電子,有效電流為0,則所產生的磁場方向相反,互相抵消。
通過這種原理就可以測得分子或原子中有多少個成單電子。