斯特恩蓋拉赫實驗首次證實了原子在磁場中取向量子化的現象。該實驗通過使銀原子在電爐內蒸發射出，形成細束，然後通過一個不均勻的磁場區域，最後到達照相底片上。實驗結果顯示，銀原子經過磁場區域後分成了兩束，這表明原子在磁場中不能任意取向。這一結果證實了A.索末菲和P.德拜在1916年建立的原子的角動量在空間某特殊方向上取向量子化的理論。此外，實驗結果也支持了電子自旋的假設，這是古茲密特提出的理論。電子自旋是一個沒有經典理論對應的物理量，它通常被理解為電子自身的轉動，但這種物理圖像並不成立，因為實驗未發現電子有尺寸的下限，即電子是沒有大小的。實驗結果還表明電子自旋磁矩需引入2倍關係，這進一步證實了電子具有半整數內稟角動量的事實。