科學研究表明，物質是由原子組成的，而原子又是由原子核和位于原子核外的電子組成的。原子核就如同太陽，而核外電子就仿佛是圍繞太陽運轉的行星。電子除了繞著原子核公轉以外，自己還有自轉。電子本身的自轉就使得它具有了磁性，成為一個小小的磁鐵，具有北極（N極）和南極（S極）。也就是說，電子就如同很多小小的磁鐵，圍繞著原子核在不停地旋轉，物質的電子排列可以分為以下三種情況：一是在一些物質中，具有向上自轉和向下自轉的一樣多的電子數(shù)目，它們產生的磁極完全對等抵消，以致整個物體對外沒有顯示磁性；二是自轉方向不同的電子數(shù)目不同，但是這些原子磁矩之間沒有相互作用，它們排列混亂，所以整個物體對外幾乎沒有磁性；三是少數(shù)物質，它們的原子內部電子在不同自轉方向上的數(shù)量是不對等的，這樣，當在自轉相反的電子磁極互相抵消之后，還會剩余一部分電子沒有被抵消，這樣，整個物質具有了磁性。

如果剩余的電子數(shù)量不同，物體顯示的磁性強弱也會不同。例如，鐵原子的總剩余磁性最強是因為鐵原子中沒有被抵消的電子數(shù)量很多，因此磁極數(shù)最多；但是鎳原子的磁性比較弱，就是因為鎳原子中自轉沒有被抵消的電子數(shù)量很少。