角運動量の合成
J = | L − S | , | L − S | + 1 , ⋯ , L + S {\displaystyle J=|L-S|,|L-S|+1,\cdots ,L+S} 、
M = − J , − J + 1 , ⋯ , J {\displaystyle M=-J,-J+1,\cdots ,J}
このようなL, S, J で指定される状態をラッセル–サンダーズ状態という。スピン軌道相互作用まで考えれば、L とS は良い量子数ではなく、J とM だけが良い量子数となる。この場合1つのエネルギー準位は、同じJ、Mを持つラッセル–サンダーズ状態の線形結合で表される。そこで原子のエネルギー準位はしばしば最も寄与の大きいラッセル–サンダーズ状態を使ってLJ のように表記して区別される。
LS結合は外磁場が弱い場合、良い近似を与える。強い磁場では、2つの角運動量はデカップルすることでエネルギー準位における異なる分裂パターンを引き起こし(パッシェン-バック効果(英語版))、LS結合項を小さくする。
他のLS結合の適応例については項記号を参照。