角運動量の合成
原子やさらに小さい粒子は量子力学で記述される。それぞれの粒子はスピンと呼ばれる角運動量を持ち、(たとえば電子や原子などの)特定の構造は量子数の組で記述される。粒子の集まりも角運動量と対応する量子数を持ち、異なる環境では、それぞれの粒子の角運動量は異なった方法で合成され、全体の角運動量を作る。角運動量の合成は、亜原子粒子が互いに相互作用する幾つかの方法を含んだカテゴリーである。
原子物理学では、スピンと軌道の合成は「スピン対形成」として知られており、粒子のスピンと軌道運動の弱い磁気的な相互作用や合成を表す(電子におけるスピンと原子核の周りの運動など)。この効果の1つに、原子の初期状態のエネルギーを分裂させることがある。平行スピンと反平行スピンはこの効果がなければ同じエネルギーを持つ。この相互作用は原子構造の多くの部分に関与している。