科学研究表明，物质是由原子组成的，而原子又是由原子核和位于原子核外的电子组成的。原子核就如同太阳，而核外电子就仿佛是围绕太阳运转的行星。电子除了绕着原子核公转以外，自己还有自转。电子本身的自转就使得它具有了磁性，成为一个小小的磁铁，具有北极（N极）和南极（S极）。也就是说，电子就如同很多小小的磁铁，围绕着原子核在不停地旋转，物质的电子排列可以分为以下三种情况：一是在一些物质中，具有向上自转和向下自转的一样多的电子数目，它们产生的磁极完全对等抵消，以致整个物体对外没有显示磁性；二是自转方向不同的电子数目不同，但是这些原子磁矩之间没有相互作用，它们排列混乱，所以整个物体对外几乎没有磁性；三是少数物质，它们的原子内部电子在不同自转方向上的数量是不对等的，这样，当在自转相反的电子磁极互相抵消之后，还会剩余一部分电子没有被抵消，这样，整个物质具有了磁性。

如果剩余的电子数量不同，物体显示的磁性强弱也会不同。例如，铁原子的总剩余磁性最强是因为铁原子中没有被抵消的电子数量很多，因此磁极数最多；但是镍原子的磁性比较弱，就是因为镍原子中自转没有被抵消的电子数量很少。