推导，可以得到磁场为任意磁场的多极展开式中，带头项目就是这公式右手边的第一个项目，偶极子项目。磁场没有单极子项目。在远距离，这公式近似任何类似磁偶极子的组态所产生的磁场。偶极磁场的狄拉克δ函数项目造成了原子能级分裂，因而形成了超精细结构（）。在天文学里，氢原子的超精细结构给出了21公分谱线，在电磁辐射的无线电波范围，是除了3K背景辐射以外，宇宙弥漫最广阔的电磁辐射。从复合纪元（）至再电离纪元（）之间的天文学研究，只能依靠观测21公分谱线无线电波。
作用于偶极极子的力矩.将一