Pieter Zeeman arbeidet ved Universitetet i Leiden hvor han undersøkte hvordan lys kunne påvirkes av et ytre magnetfelt. I september 1896 oppdaget han at når lyset fra en flamme som inneholder natrium går gjennom et magnetfelt og analyseres med et spektrometer, vil de to dominerende, gule D-linjene bli bredere. Magneten han brukte, var ikke kraftig nok til å vise en oppsplitting.