Magnetyczna liczba spinowa (ms) przyjmuje tylko dwie wartości tj. -1/2 oraz +1/2. Jest ona związana z kwantowaniem rzutu spinu elektronu na dowolną oś przestrzenną (np. oś z).
Rozwiązanie równania Schrodingera daje wynik:
\(S _{z} =m _{s} \frac{h}{2 \pi } \)
gdzie: Sz – rzut spinu elektronu na oś z, h – stała Plancka.
Spin elektronu jest kwantową cechą cząstek, która nie posiada odpowiednika w rzeczywistości. Można go sobie wyobrazić jako wewnętrzny moment pędu elektronu, związany z jego ruchem wirowym wokół własnej osi.
Występowanie dwóch wartości spinu elektronu powoduje, że linie widmowe atomu rozszczepiają się w obecności zewnętrznego pola magnetycznego w sposób bardziej skomplikowany, niż wynika to z efektu Zemana. W szczególnym przypadku powstaje rozdwojenie linii widmowych, co można wytłumaczyć poprzez istnienie dwóch możliwych wartości magnetycznej spinowej liczby kwantowej, a więc dwóch przestrzennych orientacji spinu elektronu.