估計大部分人很少涉獵這個層面,，在量子力學(xué)中，自旋是粒子所具有的內(nèi)稟角動量引起的,，雖然有時會與古典力學(xué)中的自轉(zhuǎn)相類比,，但實際上本質(zhì)是迥異的。先了解下什么是角動量,，角動量在物理學(xué)中是和物體到原點(diǎn)的位移和動量相關(guān)的物理量,。它表征質(zhì)點(diǎn)矢徑掃過面積速度的大小，或剛體定軸轉(zhuǎn)動的劇烈程度,。在經(jīng)典力學(xué)中可被定義為物體到原點(diǎn)的位移（矢徑）和其動量的叉積：

其中,，r表示以質(zhì)點(diǎn)到旋轉(zhuǎn)中心（軸心）的距離（標(biāo)量值可以理解為半徑的大小）,，方向由原點(diǎn)指向物體位置的矢量(即矢徑),，L表示角動量，v表示線速度,，p表示動量,，I表示轉(zhuǎn)動慣量，w表示角速度(矢量),。

自旋對原子尺度的系統(tǒng)格外重要,，諸如單一原子、質(zhì)子,、電子甚至是光子,，都帶有正半奇數(shù)（1/2、3/2等等）或非負(fù)整數(shù)（0,、1,、2）的自旋,；半整數(shù)自旋的粒子被稱為費(fèi)米子（如電子），整數(shù)的則稱為玻色子（如光子）,。復(fù)合粒子也帶有自旋,，其由組成粒子（可能是基本粒子）之自旋透過加法所得；例如質(zhì)子的自旋可以從夸克和膠子的自旋得到,。自旋為半奇數(shù)的粒子稱為費(fèi)米子,，服從費(fèi)米 -狄拉克統(tǒng)計；自旋為0或正整數(shù)的粒子稱為玻色子,，服從玻色-愛因斯坦統(tǒng)計 ,。復(fù)合粒子的自旋是其內(nèi)部各組成部分之間相對軌道角動量和各組成部分自旋的向量和，即按量子力學(xué)中角動量相加法則求和,。已發(fā)現(xiàn)的粒子中,，自旋為整數(shù)的，最大自旋為4,；自旋為半奇數(shù)的,，最大自旋為3/2。

自旋是微觀粒子的一種性質(zhì),。自旋為0的粒子從各個方向看都一樣,，就像一個點(diǎn),。自旋為1的粒子在旋轉(zhuǎn)360度後看起來一樣,。自旋為2的粒子旋轉(zhuǎn)180度，自旋為1/2的粒子必須旋轉(zhuǎn)2圈才會一樣,。 自旋為1/2的粒子組成宇宙的一切,，而自旋為0，1,，2的粒子產(chǎn)生物質(zhì)體之間的力,。自旋為半整數(shù)的費(fèi)米子都服從泡利不相容原理，而玻色子都不遵從泡利原理,。

在量子力學(xué)中,，任何體系的角動量都是量子化的，其取值只能為s×h/2π,。

其中h/2π是約化普朗克常數(shù),，s稱為自旋量子數(shù)，自旋量子數(shù)是整數(shù)或者半整數(shù)(0, 1/2, 1, 3/2, 2,……),，自旋量子數(shù)可以取半整數(shù)的值,，這是自旋量子數(shù)與軌道量子數(shù)的主要區(qū)別，后者的量子數(shù)取值只能為整數(shù),。自旋量子數(shù)的取值只依賴于粒子的種類,，無法用現(xiàn)有的手段去改變其取值（不要與自旋的方向混淆,，見下文）。

例如,，所有電子具有s = 1/2,，自旋為1/2的基本粒子還包括正電子、中微子和夸克,，光子是自旋為1的粒子,，理論假設(shè)的引力子是自旋為2的粒子，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的希格斯玻色子在基本粒子中比較特殊,，它的自旋為0,。

自旋對人類做的貢獻(xiàn)有:核磁共振譜、電子順磁共振譜,、質(zhì)子密度的磁共振成像,，以及巨磁電阻硬盤磁頭。自旋可能的應(yīng)用有自旋場效應(yīng)晶體管等,。以電子自旋為研究對象,，發(fā)展創(chuàng)新磁性材料和器件的學(xué)科分支稱為自旋電子學(xué)。