Электрон, как и другие элементарные частицы, обладает особой характеристикой - спином. Спин электрона может принимать два значения (иметь два направления - условные "вверх" и "вниз"), которые используются в качестве логических 0 и 1. Спинтроника (спиновая электроника) использует спины в качестве основного физического носителя информации, тогда как обычная электроника полагается на заряды.

Заряд электрона неизменен, поэтому для в обычной электронике для операций необходимо перемещать электроны (убирать их или, наоборот, доставлять на нужное место), тогда как в спинтронике можно менять спины электронов, не затрачивая энергию на перенос самих частиц. Это, а также способность спинтронных элементов памяти сохранять данные даже при отключенном питании, позволяют надеяться, что в будущем спинтроника окажется более быстрым, дешевым и надежным способом обработки информации.

Бицинь Хуан (Biqin Huang), Ян Эппельбаум (Ian Applebaum) и Доу Монсма (Douwe Monsma) из Делавэрского университета (которые в мае 2007 года впервые экспериментально доказали возможность изготовления спинтронных устройств из кремния) смогли передать спин на огромное для микротехнологий расстояние: через целую кремниевую вафлю (тонкую пластинку размером несколько сантиметров). Иными словами, они добились того, чтобы поведение электронов на одном конце вафли зависело от спина нужных электронов на другом конце.

По мнению исследователей, теперь доказано, что в кремниевых спинтронных устройств возможна эффективная передача информации.

Развитие спинтроники стало возможным во многом благодаря открытию эффекта гигантского магнетосопротивления, позволяющего влиять на свойства электронов при помощи магнитного поля.