Nguyên lý hoạt động nói trên là phần vận dụng của lý thuyết về Cộng hưởng thuận từ điện tử (Electron paramagnetic resonance, EPR) hay Cộng hưởng từ điện tử (Electron magnetic resonance, EMR),[4] vào chế tạo máy đo từ trường Trái Đất. Nó cũng dẫn đến tên gọi khác của máy là Máy đo từ spin, trong đó chuyển dời 2p2→2p1 được diễn giải là sự thay đổi định hướng của điện tử, tức giá trị của spin từ +½ sang -½, diễn ra theo chuyển động tuế sai. Vì khối lượng của điện tử nhỏ nên Hệ số hệ số con vụ điện từ K lớn (Gyromagnetic Ratio).

Đây cũng là giải thích về máy có vùng góc chết (Dead zone), là vùng trục buồng hơi trùng với phương từ trường, tuy nhiên góc chết không lớn như trong máy đo từ proton.

Lý thuyết EPR cũng được vận dụng để chế tạo các máy đo từ trường cực lớn trong phòng thí nghiệm như tại các Trung tâm nghiên cứu hạt cơ bản, trong đó dùng hạt cơ bản khác làm phần tử nhạy.