核自旋是一個十分難理解的概念，它不能直接觀察只能通過實驗發現自旋存在的證據，如果要完全理解這一個概念需要我們掌握量子力學，但作為非專業的讀者，我們也有另外一套更簡單的方法去了解自旋。
宏觀上物質的旋轉可以用角動量來描述；在量子力學中，微觀物質的角動量被量子化了。
比如一個雙原子分子，它具有穩定的旋轉態，總的角動量為Ltot，Ltot用來描述分子旋轉的有多快。
其中J取整數0,1,2. . .
在不同取值的J下，它會有不同的角量子數MJ，取值範圍是-J到+J中的整數，比如J=1時，MJ取值為-1,0,1。在施加外加磁場後，就會發生賽曼分裂形成2J+1個能級。
對於核自旋它也會形成一個角動量，但不同於前面因為自旋產生的角動量，這個角動量也屬於粒子的內在屬性。
為了區別一般的旋轉角動量，我們用S替代J描述自旋角動量為：
自旋為S的粒子在施加外加磁場或電場後也會裂分為2S+1個能級。
不同的粒子S不一樣，一些粒子S=0，1，2等整數值我們叫做玻色子，一些粒子S=1/2，3/2.等半整數我們叫做費密子。
所以對於基本粒子，大都包含兩個角動量：一個是因為它的運動比如電子繞核運動產生的經典角動量；另外一個是本身固有自旋產生的，對於這兩種不同的自旋我們用量子數J1和J2的角動量分別表示。同時對於整個體系的角動量即兩種角動量結合的角動量，定義為
其中
舉個例子比如兩個自旋為1/2即S=1/2的粒子組成的系統，它的自旋只有兩個值分別時0和1即S3=0/1
其中S=0與S=1由不同的能量，當s3=1時，它會有三個亞態，分別為角量子數Ms=-1，0，1，所以S=1也叫做三重態；S3=0的角量子數Ms=0，也叫單態。