含有一定濃度（0.1％～10％原子數比）過渡金屬或稀土金屬原子的固體。大部分是金屬，但也有部分是半導體（如Cd1－xMnxSe、Hg1－xMn>xTe及Zn1－xMnxSe等）及絕緣體（如EuxSr1－xS,0.13＜x＜0.65）。過渡金屬及稀土金屬原子因其內電子殼層未滿而都具有原子磁矩，而且這些原子磁矩通過交換作用相互關聯。這些過渡金屬或稀土金屬原子由於在固體內是雜亂分佈的，所以這些原子磁矩的方向也是雜亂分佈的，沒有宏觀的自發磁化強度。當溫度轉高時自旋玻璃呈現順磁性，僅有很小的磁化率，約為10−5～10−4/克。當溫度下降至某一特征溫度（冷凍溫度）Tf時，在外場作用下呈現磁滯行為。當外磁場減小至零時，自旋玻璃仍存在剩餘的磁化強度。而且，正、反方向的剩餘磁化強度並不相等，它們的大小決定於降溫時的具體情況。在正向外磁場作用下，降溫至Tf以下時正向的剩餘磁化強度就比較大。亦即在高溫時獲得的部分磁化強度在溫度下降至冷凍溫度Tf以下時，可被部分“冷凍”起來。常稱Tf以上的狀態為順磁態，而稱Tf以下的狀態為自旋玻璃態。冷凍溫度Tf的大小與過渡金屬或稀土金屬的原子濃度有關。