追根究柢,磁有两种源头:
电流是一群移动的电荷。电流或移动的电荷,会在周围产生磁场。
很多种粒子具有内秉的磁矩──自旋磁矩。这些磁矩,会在四周产生磁场。
对于磁性物质,磁极化的主要源头是以原子核为中心的电子轨域运动,和电子的内秉磁矩(请参阅条目电子磁偶极矩)。与这些源头相比,核子的核子磁矩显得很微弱,强度是电子磁矩的几千分之一。当做一般运算时,可以忽略核子磁矩。但是,核子磁矩在某些领域很有用途,例如,核磁共振、核磁共振成像。
通常而言,在物质内部超多数量的电子,它们各自的磁矩(轨域磁矩和内禀磁矩)会互相抵销。这是因为两种机制:一种机制是遵守泡利不相容原理的后果,匹配成对的电子都具有彼此方向相反的内秉磁矩;另一种机制是电子趋向于填满次壳层,达成净轨域运动为零。对于这两种机制,电子排列会使得每一个电子的磁矩被完全抵销。当然,不是每一种物质都具有这么理想的属性,但甚至当电子组态仍有尚未配对的电子或尚未填满的次壳层,通常,在物质内部的各个电子,会贡献出随机方向的磁矩,结果是这些物质不具有磁性。
但是,有时候,或许是自发性效应,或许是由于外磁场的施加,物质内的电子磁矩会整齐地排列起来。由于这动作,很可能会造成强烈的净磁矩与净磁场。
由于前面表述的原因,物质的磁行为与其结构有关,特别是其电子组态。在高温状况,随机的热运动会使得电子磁矩的整齐排列更加困难。