以符號 Φ 表示的穿過某個輪廓或環路的磁通量定義為磁場 B 乘以環路面積 S，即 Φ = B ? S。B 和 S 都可以是任意的，也就是說 Φ 也可以是 . 然而，如果處理超導回路或大塊超導體中的孔，穿過這種孔/回路的磁通量實際上是量子化的。（超導）磁通量量子 Φ0 = h/(2e) ≈ 2.067833848...× 10?15 Wb 是基本物理常數的組合：普朗克常數 h 和電子電荷 e。 因此，它的值對于任何超導體都是相同的。B. S. Deaver 和 W. M. Fairbank 以及 R. Doll 和 M. N?bauer 在 1961 年通過實驗發現了磁通量化現象。磁通量的量化與 Little–Parks 效應，但 Fritz London 早在 1948 年就使用現象學模型預測到了這一點。

通量量子的倒數 1/Φ0 稱為約瑟夫森常數，用 KJ 表示。 它是約瑟夫森效應的比例常數，將約瑟夫森結兩端的電位差與輻射頻率相關聯。 約瑟夫森效應被廣泛用于為電位差的高精度測量提供標準，這（從 1990 年到 2019 年）與約瑟夫森常數的固定常規值有關，表示為 KJ-90。 隨著 2019 年 SI 基本單位的重新定義，約瑟夫森常數的精確值為 KJ = 483597.84841698... GHz?V?1，取代了常規值 KJ-90。

以下物理方程式使用 SI 單位。 在 CGS 單位中，會出現 c 因子。

超導體每個點的超導特性由復雜的量子力學波函數 Ψ(r,t) — 超導序參數來描述。 由于任何復函數 ψ 都可以寫為 ψ = ψ0eiθ，其中 ψ0 是振幅，θ 是相位。 將相位 θ 改變 2πn 不會改變 Ψ，相應地，也不會改變任何物理性質。 然而，在非平凡拓撲的超導體中，例如 具有孔或超導環/圓柱的超導體，當一個人繞過孔/環并到達同一起點時，相位 θ 可能會從某個值 θ0 連續變化到值 θ0 + 2πn 。 如果是這樣，則有 n 個磁通量子被困在孔/環中

由于邁斯納效應，超導體內部的磁感應強度 B 為零。

更準確地說，磁場 H 穿透超導體的一小段距離稱為倫敦磁場穿透深度（表示為 λL，通常 ≈ 100 nm）。 屏蔽電流也在表面附近的這個 λL 層中流動，在超導體內部產生磁化強度 M，完美補償施加的場 H，從而導致超導體內部 B = 0。

凍結在環路/空洞（加上其 λL 層）中的磁通量將始終被量化。 然而，只有當可以選擇上述孔周圍的路徑/軌跡時，通量量子的值才等于 Φ0，以便它位于沒有屏蔽電流的超導區域，即離表面幾個 λL。 有些幾何形狀無法滿足此條件，例如 由非常細（≤ λL）的超導線制成的環或具有相似壁厚的圓柱體。 在后一種情況下，通量具有不同于 Φ0 的量子。