Согласно уравнения Максвелла, магнитное поле, действующее на электрон, стремиться изменить направление движения электрона, не изменяя его энергии. Это следует из формулы для силы Лоренца. Таким образом, магнитная индукция B_z оказывает влияние на движение в плоскости xy, не изменяя движения в направлении z. Если электрон не рассеивается, то он описывает в плоскости xy некоторую орбиту, движение по которой накладывается на любое  движение в направлении z .

          Квазисвободный электрон со скалярной массой m* описывает круговую орбиту радиусом r, по которой электрон движется  с угловой частотой w_c. Связь между этими величинами определяется условием равенства центробежной силы (m*w_c²r) и уравновешивающей ее силы Лоренца (rw₀eB_z). Таким образом, угловая циклотронная частота равна

w_c=eB_z/m*

она не зависит от кинетической энергии электрона. (От энергии зависит размер орбиты в реальном пространстве, поскольку e=m*w_c²r²/2.) Циклотронная частота для обычно применяемых магнитных полей лежит в радио- и микроволновой области электромагнитного спектра, так как

n_cº(w_c/2p)=28,0(B_zm/m*) ГГц

для магнитной индукции, выраженной в теслах.

          Под действием магнитного поля движение электрона в реальном пространстве сопровождается прецессией в k-пространстве по траектории с постоянной энергией в зоне Бриллюэна. Конечно, для очень сильно вырожденного электронного газа в металле это движение наблюдается только для электронов с энергией Ферми, т.е. для электронов, которые описывают в k-пространстве орбиты вокруг поверхности Ферми. Поскольку какое-то рассеяние электронов на фононах и дефектах неизбежно даже в почти идеальном кристалле при низких температурах, отчетливо выраженное циклотронное движение может быть получено только при условии (w_сt_m) > 1, т.е. когда электрон может пройти значительную часть своей магнитной орбиты до того, как он будет рассеян.

          Большая часть электронов с энергией Ферми имеет отличную от нуля компоненту импульса, параллельную B_z. Эти электроны описывают в k- пространстве круговую траекторию с радиусом, меньшим радиуса ферми- сферы. Их траектория в реальном пространстве складывается из движения по окружности в плоскости xy и прямолинейного движения в направлении z. Однако некоторые электроны с энергией Ферми обладают нулевой компонентой импульса в z-направлении. Под действием поля B_Z эти электроны должны двигаться по экваториальной траектории (по «по большому кругу») вокруг сферы Ферми, а их движение в реальном пространстве также является чисто круговым - на него не налагается никакое прямолинейное движение. Такая экваториальная орбита вокруг сферы Ферми представляет собой простейший вид экстремальной орбиты - того класса орбит, который очень важен в экспериментах по циклотронному резонансу. Даже когда форма поверхности Ферми далека от сферической, существуют определенные экстремальные траектории, которые могут быть определены и использованы для характеристики топологии поверхности.

Теперь должно быть очевидно, что сферическая поверхность Ферми может быть обнаружена в металле только в силу случайных обстоятельств. Гораздо более типична ситуация, когда магнитное поле  B_Z заставляет электроны с энергией Ферми двигаться в  k - пространстве вокруг поверхности Ферми по траектории, вдоль которой эффективная масса непрерывно изменяется_.  Тогда скорость, с которой волновой вектор меняется со временем, непостоянна; это ясно уже из того, что магнитная сила, действующая на электрон, равна ћ(dk/dt) и также рана –e(v´B). В результате скорость движения электрона по орбите в реальном пространстве не постоянна.

          В экспериментах по циклотронному резонансу используется поглощение электромагнитной энергии на радиочастоте w, когда магнитная индукция  B подобрана таким образом, что