Cependant, une mesure de la susceptibilité de l'air par exemple donne une valeur positive et de l'ordre de . En effet, l'air est formé de environ de dioxygène, et la théorie quantique de remplissage des orbitales moléculaires (règle de Hund) montre qu'une configuration dans laquelle les spins des électrons de valence sont colinéaires est énergétiquement la plus favorable. Ainsi, les molécules de dioxygène présentent-elles individuellement des dipôles magnétiques, qui peuvent être considérés indépendants si le gaz est suffisamment dilué.

En l'absence de champ magnétique appliqué, en raison de l'agitation thermique ces dipôles sont répartis de façon isotrope et l'aimantation moyenne est nulle.

Cependant, en présence d'un champ extérieur , si nous supposons que la statistique de Boltzmann s'applique, le nombre de dipôles ayant l'orientation dans l'angle solide est proportionnel à un facteur exponentiel de l'énergie d'interaction dipôle-champ magnétique :

avec la constante de Boltzmann et la température absolue d'un thermostat entourant le système comme :

il vient

avec angle entre le vecteur et le champ magnétique et .