Los electrones presentan un momento magnético intrínseco, el espín o spin, como se llama en inglés. Este momento magnético se alinea si está en presencia de un campo magnético. Pero también es posible que, debido a las interacciones entre los electrones, se produzca una transición de fase a un estado magnético en el que los espines de los diferentes electrones se ordenan. Existen diferentes estados magnéticos dependiendo del patrón según el cual se ordenen los espines. Los más habituales son el orden ferromagnético y el orden antiferromagnético.
Decimos que hay orden ferromagnético si todos los espines apuntan en la misma dirección. El sistema presenta un momento magnético total neto. Este tipo de orden magnético es el que existe en los imanes como el hierro y el responsable de sus propiedades. La temperatura a la que se produce la transición de fase a un estado ferromagnético se llama temperatura de Curie.
El orden antiferromagnético se caracteriza por la ausencia de un momento magnético neto. Los espines de unos electrones apuntan en dirección opuesta a otros, siguiendo un patrón periódico. Hay muchos posibles órdenes antiferromagnéticos en función del patrón con el que se ordenen los electrones. La temperatura a la que aparece el antiferromagnetismo vía una transición de fase se llama temperatura de Neel. El orden más frecuente, en ocasiones llamado de Neel, se caracteriza por orden antiferromagnético (espines apuntan en direcciones opuestas) entre los electrones más cercanos, llamados primeros vecinos.
En muchos superconductores, la superconductividad aparece al suprimir una fase magnética, muy frecuentemente antiferromagnética, al aplicar presión o cambiar ligeramente la composición química. Se cree que hay una relación entre las interacciones que dan lugar al magnetismo y la aparición de la superconductividad en muchos superconductores no-convencionales. El orden antiferromagnético a primeros vecinos aparece en los planos de cobre-oxígeno en los cupratos. En los superconductores de hierro también se encuentran estados antiferromagnéticos pero el orden es diferente. Los estados antiferromagnéticos son también frecuentes en otros superconductores no-convencionales como los fermiones pesados. La aparición de orden ferromagnético en materiales superconductores es menos frecuente, pero existen algunos materiales como el UGe2 en los que esto ocurre.