927年形式化自旋理论，运用埃尔文·薛丁格和沃纳·海森堡发现的现代量子力学理论。他开拓性地使用泡利矩阵作为一个自旋算子的群表述，并且引入一个二元旋量波函数。泡利的自旋理论是非相对论性的。然而，在1928年，保罗·狄拉克发表狄拉克方程式，描述相对论性的电子。在狄拉克方程中，一个四元旋量（所谓的“狄拉克旋量”）被用于电子波函数。在1940年，泡利证明“自旋统计定理”，它表述费米子具有半整数自旋，玻色子具有整数自旋。
自旋量子数.
基本粒子的自旋.对于像光子、电