Diamagnetisch bezieht sich auf die Fähigkeit eines Materials, ein entgegengesetztes Magnetfeld zu erzeugen, wenn es einem starken Magnetfeld ausgesetzt wird. Der Effekt wird durch eine Änderung der Umlaufbahn von Elektronen erzeugt, die kleine Ströme erzeugen, um dem Magnetismus von externen Quellen entgegenzuwirken. Viele nichtmagnetische Materialien besitzen die Eigenschaften des Diamagnetismus, wie Wasser, Holz, Pflanzen, Tiere und Menschen. Diamagnetismus ist millionenfach schwächer als eine normale Magnetkraft und kann unter den richtigen Umständen Levitation verursachen.
Graphit und Wismut sind die stärksten diamagnetischen Materialien. Organische Verbindungen wie Erdöl und Schwermetalle wie Gold und Quecksilber sind ebenfalls stark. Solche Materialien werden aufgrund von Wirbelströmen, die sich in ihrem Magnetfeld bilden, von äußeren magnetischen Kräften abgestoßen. Die besten Diamagnete sind Supraleiter, die einem Magnetfeld widerstehen, während sie in einen supraleitenden Zustand übergehen, wie durch den Meissner-Effekt erklärt wird.
Eines der mit dieser schwachen Magnetkraft verbundenen Phänomene ist die diamagnetische Levitation. Ein stabiles Gleichgewicht in einem gegebenen Magnetfeld führt dazu, dass Objekte im freien Raum schweben, wenn die Gesamtmagnetfeldstärke minimal ist. Die Moleküle in Lebewesen, einschließlich Wasser und Proteine, sind diamagnetisch und haben nur die Schwerkraft als Widerstandskraft, wenn Diamagnetismus vorhanden ist. Kleine Tiere wie Frösche lassen sich auf diese Weise schweben lassen, was durch Versuche in Röhrchen nachgewiesen wurde.
Zu den Theorien zu diamagnetischen Materialien gehört das Bohr-Leeuwen-Theorem, das besagt, dass ein System nicht von einem Magnetfeld abhängen kann, wenn es eine stabile Temperatur hat. Diamagnetismus ist bei hohen Temperaturen am beständigsten. Der Satz von Earnshaw erklärt das Phänomen, indem er sagt, dass ein Magnetfeld, das in eine Richtung fokussiert wird, nicht in eine andere Richtung fokussiert sein muss. Sie gilt nur für feste Magnete, während Diamagnete Felder abstoßen und im freien Raum schweben können.
Diamagnetismus wurde erstmals Ende des 1700. Jahrhunderts beobachtet, aber der Begriff wurde erstmals Mitte des 1800. Jahrhunderts von Michael Faraday abgeleitet, der entdeckte, dass alle Materialien diamagnetische Eigenschaften zeigen, wenn sie einem Magnetfeld ausgesetzt werden. Starke Supraleiter nutzen heute gegenläufige magnetische Kräfte. Kleine Wasserproben können schweben, und magnetische Gegenstände wurden stundenlang in Vakuumumgebungen aufgehängt, ohne Strom hinzuzufügen. Das Konzept wurde auch von der National Aeronautics and Space Administration (NASA) eingehend untersucht und soll Mikrogravitationsexperimente an menschlichen Knochen und Muskeln sowie die Entwicklung von Magneten unterstützen, die der Schwerkraft der Erde entgegenwirken.