磁偶极子是类比电偶极子而建立的物理模型。具有等值异号的两个点磁荷构成的系统称为磁偶极子。但由于没有发现单独存在的磁单极子，因此磁偶极子的物理模型不是两个磁单极子，而是一段封闭回路电流。磁偶极子模型能够很好地描述小尺度闭合电路元产生的磁场分布。

磁偶极子是类比电偶极子而建立的物理模型。具有等值异号的两个点磁荷构成的系统称为磁偶极子。比如，一根小磁针就可以视为一个磁偶极子。地磁场也可以看作是由磁偶极子产生的场。磁偶极子受到力矩的作用会发生转动，只有当力矩为零时，磁偶极子才会处于平衡状态。利用这个道理，可以进行磁场的测量。但由于没有发现单独存在的磁单极子，故我们将一个载有电流的圆形回路作为磁偶极子的模型。

其中 I 为回路电流，S为回路面积矢量，方向由电流方向决定，满足右手定则。

类比于电偶极子的场强和标势，磁偶极子也有形式几乎一致的场强和矢势。

磁感应强度B和磁矢势A的关系是：

记真空磁偶极子到空间一点的矢径为 r ，则其矢势A 为：

是真空磁导率，大小为 。

通过上两个式子可以计算得到磁偶极子的磁场场强表达式。由于磁偶极子的矢势有一个奇点在它所处的位置（原点O），必须特别小心地计算，才能得到正确答案。经仔细地推导，可以得到磁场为：

其中， 是狄拉克δ函数。由于狄拉克δ函数在 时大小都是 0 ，故在求远场场强时会略去右边一项。但在原子尺度下的量子力学中，这一项会作出重要贡献，偶极磁场的狄拉克δ函数项目造成了原子能级分裂，因而形成了超精细结构（hyperfine structure）。在天文学里，氢原子的超精细结构给出了21厘米谱线，在电磁辐射的无线电波范围，是除了3K背景辐射以外，宇宙弥漫最广阔的电磁辐射。从复合纪元（recombination）至再电离纪元（reionization）之间的天文学研究，只能依靠观测21厘米谱线无线电波。

给予几个磁偶极子时，则按照叠加原理，其总磁场是每一个磁偶极子的磁场的总矢量和。

将载流循环从角弧θ1扭转到角弧θ2，磁场所做的机械功W为

注意到磁力矩的扭转方向是反时针方向，而θ是朝着顺时针方向递增，所以必须添加一个负号。设定θ1=π/2，则

对抗这磁场的磁力矩，将载流循环从角弧π/2扭转到角弧θ2，所做的机械功Wa为

定义载流循环的势能U等于这机械功Wa，以方程表示为

与前段所述同理，磁偶极子的势能也可以用这方程表示。当磁偶极矩垂直于磁场时，势能等于零；当磁偶极矩与磁场呈相同方向时，势能是最小值；当磁偶极矩与磁场呈相反方向时，势能是最大值。

磁偶极子就是小电流环，即载流线圈，其电磁场与电偶极子刚好对偶。相比之下，磁偶极子的辐射电阻比电偶极子小很多。