自旋極化是自旋的程度，即基本粒子的固有角動量與給定方向對齊的程度。 該特性可能與自旋有關，因此與鐵磁金屬（例如鐵）中傳導電子的磁矩有關，從而產生自旋極化電流。 它可能指的是（靜態）自旋波，自旋方向與有序晶格（半導體或絕緣體）的優先相關性。

它還可能涉及為特定目的而產生的粒子束，例如極化中子散射或 μ 介子自旋光譜。 電子或原子核的自旋極化，通常簡稱為磁化，也是通過施加磁場產生的。 居里定律用于在電子自旋共振（ESR 或 EPR）和核磁共振 (NMR) 中產生感應信號。

自旋極化對于電子學的一個分支——自旋電子學也很重要。 正在研究磁性半導體作為可能的自旋電子材料。

自由電子的自旋可以通過干凈的鎢晶體 (SPLEED) 的 LEED 圖像來測量，也可以通過純粹由靜電透鏡和金箔作為樣本組成的電子顯微鏡來測量。 背散射電子被環形光學器件減速并以大約 15° 聚焦到環形電子倍增器上。 環上的位置被記錄下來。 整個設備稱為莫特檢測器。 根據它們的自旋，電子有機會在不同位置撞擊環。 1% 的電子散布在箔中。 其中 1% 被檢測器收集，然后大約 30% 的電子在錯誤的位置撞擊檢測器。 兩種設備都由于自旋軌道耦合而工作。

電磁場的圓極化是由于其組成光子的自旋極化。

在最一般的情況下，自旋極化是非標量（矢量、張量、旋量）場的分量與其自變量的任何對齊，即與定義它的非相對論的三個空間或相對論的四個時空區域。 從這個意義上說，它還包括引力波和任何將其成分與矢量分析的微分算子耦合的場論。