物理图像
通常是先用液态氦将一些具有顺磁性的盐类物质如硝酸铈镁、铬钾矾等含有磁性离子的盐类，在强磁场下使其降到1K或2K。此时原子磁矩的因子(μB/kT)将比1大，譬如达到2或3，故原子磁矩将大部分沿磁场方向整齐排列，物质的磁化接近饱和。随后再使这些物质与外界绝热(如撤除液氦低温源，抽掉物质周围的气体等)，并除去外加磁场，盐类顺磁物质的温度就会跟着有显着的下降。套用这种原子磁矩的绝热去磁法，实验室裏能从1K的样品产生10K数量级的极低温。具体的数值受顺磁盐自发磁有序温度的限製。对硝酸铈镁，能得到的最低温度为1.5mK。而套用原子核磁矩的绝热去磁降温，能从10K温度的样品产生10K数量级的超低温。
除去磁场的方式是至关重要的，如将外磁场突然除去，则由于晶格上原子的热振动，原子磁矩对齐排列将逐渐转变为无规则的随机分布。但在无外磁场作用下原子磁矩取向从有序向无序的转变，外界无需对系统做功(原子磁矩自身之间的相互作用相对较弱，可忽略)，故系统的热运动动能基本不变，温度也不变。倘若原子磁矩因热运动而掉转方向时，仍有一点外磁场存在，情况则不同。此时，原子磁矩与外界磁场之间的相互作用势能(等于-μ·B)将增加。绝热情况下势能的增加只能通过原子系统振动动能的减少加以实现，故顺磁物质盐类的温度会降低。这就是绝热去磁冷却法的基本物理图像。
技术原理
为了能够获得更低的，如10K数量级的温度，必须要利用自发磁有序温度更低的核磁矩系统，对顺磁物质盐类的核磁矩施行绝热去磁。由于原子核的磁矩太小，即使在1-2K的温度时，因子(μB/kT)的数值仍然只有10K的数量级。因此在此温区内用核磁矩的绝热去磁法不会产生明显的降温效应。一般是先用稀释致冷机，用原子磁矩的绝热去磁把顺磁盐类物质的温度降到10K，此时(μB/kT)的数值已经接近1，大多数核磁矩将沿着外磁场的方向排列，可套用绝热去磁法使样品的温度进一步降低，达到10K数量级的超低温。PrNi5合金和金属铜是常用的核绝热去磁材料，利用PrNi5作第一级，铜作第二级，铜的温度可降到10K。由于不可避免的耦合作用，这样的超低温大约只能维持30-90秒，随后很快地回到原来的状态。
退去磁场时，保持顺磁物质与外界绝热至关重要。因为绝热过程体系熵不能发生变化，即与磁矩排列有序程度相关的因子μB/kT为常数，B减小时，温度T才会相应地下降。此外，在极低温时，固体材料的热容极小，很少的漏热即会使温度上升很多，在顺磁盐绝热去磁中，漏热要减小到约0.1μW。对于核绝热去磁，最大的漏热约为lnW。
典型实例
将顺磁体放在装有低压氦气的容器内，通过低压氦气与液氦的接触而保持在1K左右的低温，外加磁场(量级为10A/m)使顺磁体磁化，磁化过程时放出的热量由液氦吸收，从而保证磁化过程是等温的。顺磁体磁化后，抽出低压氦气而使顺磁体绝热，然后準静态地使磁场减小到很小的值(一般为零)。
利用固体中的顺磁离子的绝热去磁效应可以产生1K以下至10K量级的低温。例如从0.5K出发，使硝酸铈镁绝热去磁可降温到2mK。当温度降到10K量级时，顺磁离子磁矩间的相互作用便不能忽略，磁矩间的相互作用相当于产生一个等效的磁场(大小约10-10A/m)，使磁矩的分布有序化。核磁矩的大小约为原子磁矩的1/2000 。因此核磁矩间的相互作用较顺磁离子间的相互作用要弱得多，利用核绝热去磁可以获得更低的温度。
