Het belangrijkste kenmerk van paramagnetische stoffen is dat atomen of moleculen elektronenmagnetische momenten bevatten die niet volledig worden gecompenseerd en daarom atoom- of moleculaire magnetische momenten hebben. Er is echter geen sterke interactie tussen de atomaire magnetische momenten (over het algemeen wissel interactie uit), dus de atoommagnetische momenten bevinden zich in een willekeurige (chaotische) opstelling onder invloed van thermische verstoring, en de atoommagnetische momenten annuleren elkaar en er is geen magnetisch moment. Wanneer ze echter worden onderworpen aan een extern magnetisch veld, worden de magnetische momenten van deze atomen die oorspronkelijk chaotisch waren gerangschikt onder thermische verstoring tegelijkertijd onderworpen aan de werking van het magnetische veld om ze in het magnetisch veld te laten spannen en thermisch te laten werken om ze chaotisch te maken. Daarom is het algehele effect dat er bepaalde magnetische momentcomponent is. Dit maakt de magnetische gevoeligheid (de verhouding tussen magnetiseren en magnetische veldsterkte) een positieve waarde, maar de waarde is ook erg klein. Over het algemeen is de magnetische gevoeligheid van paramagnetische materialen ongeveer honderd duizendsten (10⁻⁵), en het verandert met de daling van de temperatuur. Verhogen.
Veel voorkomende paramagnetische stoffen zijn: zuurstof, stikstofmonoxide en platina.