磁偶極矩（magnetic dipole moment）

磁偶極矩是一個「帶方向的單一數值」，它抓住了一塊磁鐵有多強、指向哪個方向。條形磁鐵、指南針的針、電流迴圈，甚至一個自旋的電子，全都表現得像小小的「磁箭頭」；偶極矩就是那個箭頭的長度與方向。它回答的問題是：我們如何用一個量來概括任何小磁鐵的強度與朝向？

對於一個載有電流 I、圍出面積 A 的平面線圈，磁偶極矩的大小為 mu = I A；若線圈有 N 匝，則 mu = N I A。它的方向沿著線圈的軸、垂直於線圈平面，由右手定則決定（手指順著電流彎曲，拇指就指向 mu）。這一個向量控制了磁鐵在外加磁場 B 中的行為：它感受到大小為 mu B sin(theta) 的力矩，試圖把它轉到與磁場對齊，並儲存朝向能量 U = -mu B cos(theta)，當 mu 沿著 B 時能量最低。

磁偶極矩是各種尺度磁性的自然語言。指南針的針有一個磁矩，被地球磁場拉去對齊；原子與電子帶有微小的內稟磁矩，加總起來使材料具有磁性；它也解釋了為什麼在不均勻磁場中的小磁鐵會被拉向磁場較強的區域。它是電偶極矩在磁學中的表親。