ผลกระทบ Zeeman เป็นคุณสมบัติในฟิสิกส์ที่แสงของเส้นสเปกตรัมถูกแบ่งออกเป็นสองความถี่หรือมากกว่าเมื่ออยู่ภายใต้สนามแม่เหล็ก สถานที่แห่งนี้ได้รับการตั้งชื่อตาม Pieter Zeeman นักฟิสิกส์สมัยศตวรรษที่ 20 จากเนเธอร์แลนด์ที่ได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์พร้อมด้วย Hendrik Lorentz ในปี 1902 เพื่อค้นพบเอฟเฟกต์ การพัฒนากลศาสตร์ควอนตัมแก้ไขความเข้าใจเพิ่มเติมเกี่ยวกับผลกระทบของ Zeeman โดยกำหนดว่าเส้นสเปกตรัมใดที่ถูกปล่อยออกมาเมื่ออิเล็กตรอนถูกย้ายจากเปลือกพลังงานหนึ่งไปยังอีกดวงหนึ่งในวงโคจรของนิวเคลียสอะตอม การทำความเข้าใจเกี่ยวกับผลกระทบของ Zeeman ได้นำไปสู่ความก้าวหน้าในการศึกษาการสั่นพ้องของอิเล็กตรอนพาราแมกเนติกเช่นเดียวกับการวัดสนามแม่เหล็กในอวกาศเช่นดวงอาทิตย์และดาวอื่น ๆ
การไตร่ตรองว่า Zeeman effect ที่เกิดขึ้นในไฮโดรเจนนั้นเป็นหนึ่งในวิธีที่ง่ายที่สุดในการทำความเข้าใจกระบวนการ สนามแม่เหล็กที่ใช้กับเส้นสเปกตรัมการเปลี่ยนผ่านของไฮโดรเจนจะทำให้เกิดการโต้ตอบกับโมเมนต์ไดโพลแม่เหล็กของโมเมนตัมเชิงมุมของวงโคจรของอิเล็กตรอนและแยกเส้นสเปกตรัมออกเป็นสามเส้น หากปราศจากสนามแม่เหล็กการปล่อยสเปกตรัมจะอยู่ในช่วงความยาวคลื่นเดียวซึ่งควบคุมโดยตัวเลขควอนตัมหลัก
เอฟเฟกต์ Zeeman ยังสามารถแบ่งออกเป็นเอฟเฟ็กต์ Zeeman ที่ผิดปกติและเอฟเฟ็กต์ Zeeman ปกติ ผลกระทบของ Zeman ปกตินั้นมีลักษณะโดยอะตอมเช่นไฮโดรเจนซึ่งการเปลี่ยนที่คาดหวังเป็นการแสดงระยะห่างเท่ากันของ triplet ของเส้นสเปกตรัม ในลักษณะที่ผิดปกติสนามแม่เหล็กอาจแยกเส้นสเปกตรัมออกเป็นสี่ส่วนหกหรือมากกว่านั้นโดยมีระยะห่างที่กว้างกว่าที่คาดไว้ระหว่างความยาวคลื่น ผลกระทบที่ผิดปกติทำให้ความเข้าใจในการหมุนของอิเล็กตรอนลึกซึ้งยิ่งขึ้นและเป็นสิ่งที่เข้าใจผิดในขณะนี้ซึ่งเป็นผลที่คาดการณ์ไว้
ผลการทดลองจากการศึกษาปรากฏการณ์นี้สรุปว่าสถานะการหมุนหรือการปฐมนิเทศของอิเล็กตรอนเป็นกุญแจสำคัญในการเปลี่ยนแปลงพลังงานที่เกิดขึ้นและดังนั้นประเภทของการปล่อยสเปกตรัมที่มันสร้างขึ้น ถ้าระนาบวงโคจรของอิเล็กตรอนตั้งฉากกับสนามแม่เหล็กที่ใช้มันก็จะสร้างสถานะการเปลี่ยนแปลงพลังงานในเชิงบวกหรือเชิงลบขึ้นอยู่กับการหมุน ถ้าอิเล็กตรอนอยู่ในระนาบของวงโคจรรอบนิวเคลียสสถานะแรงสุทธิหรือพลังงานเปลี่ยนจะเป็นศูนย์ สรุปได้ว่าผลการแยก Zeeman สามารถคำนวณได้จากวงโคจรหรือโมเมนตัมเชิงมุมของอิเล็กตรอนเมื่อเทียบกับสนามแม่เหล็กใด ๆ
การสังเกตการณ์ดั้งเดิมชี้ให้เห็นว่าผลกระทบของ Zeeman ปกติที่พบกับไฮโดรเจนซึ่งเกิดเป็นเส้นสเปกตรัมสามถึงสามเส้นจะเป็นเรื่องปกติ ในความเป็นจริงสิ่งนี้กลายเป็นข้อยกเว้นของกฎอย่างไรก็ตาม นี่เป็นเพราะการแยกเส้นสเปกตรัมสามเส้นนั้นขึ้นอยู่กับโมเมนตัมเชิงมุมหรือวงโคจรของอิเล็กตรอนรอบนิวเคลียส แต่สถานะการหมุนของอิเล็กตรอนมีช่วงเวลาแม่เหล็กสองเท่าของโมเมนตัมเชิงมุม สถานะการปั่นถูกมองว่าเป็นปัจจัยที่มีขนาดใหญ่กว่าดังนั้นในการสร้างผล Zeeman และสถานะการหมุนหรือการหมุนของอิเล็กตรอนจะต้องมีการทำนายทางทฤษฎีด้วยการใช้ไฟฟ้ากระแสควอนตัม
