Если полный магнитный момент каждого атома в отсутствии поля равен нулю:
,то вещество, состоящее из таких атомов, называется диамагнитным.
Допустим, что именно это и имеет место при четном числе электронов в атоме и симметричном расположении орбит (рис.). Кроме того, предположим для простоты, что все орбиты расположены в параллельных плоскостях, и вектор индукции намагничивающего поля перпендикулярен этим плоскостям. При внесении диамагнитного атома в магнитное поле происходит следующее: если в отсутствие поля магнитные моменты атомов компенсировали друг друга (на рисунке представлены две орбиты, одна из которых имеет вектор магнитного момента направленный по полю, а вторая орбита имеет вектор
поля), то в присутствии поля вследствие прецессии орбит орбитальный момент одной будет уменьшаться, а второй увеличиваться, так что в целом суммарный магнитный момент будет направлен против внешнего поля, в целом все вещество приобретает магнитный момент, направленный против поля и таким образом создается добавочное магнитное поле с индукцией В’ направленной против основного поля: B= 
Диамагнитный эффект не зависит от температуры, так как тепловое движение атомов не нарушает ориентации индуцированных токов внутри атомов. Только атомы с заполненными электронными оболочками обладают чистым диамагнитным эффектом. К ним относятся гелий и другие инертные газы, однократно ионизированные атомы лития, натрия, меди, а также висмут, вода, ртуть.