1、狀態不同

在一定的晶體場中，氧化態相同的同種過渡元素離子的高自旋狀態的電子構型中，自旋方向一致的不成對電子數為最多，而低自旋狀態的電子構型中，自旋方向一致的不成對電子數是最少的。

2，性質不同

高自旋狀態的化合物具有磁矩，在磁場作用下會產生順磁性；而低自旋狀態的化合物的磁矩較小，有時會呈現出抗磁性。

3，成單電子數不同

高自旋狀態的化合物的成單電子數一般大於2，而低自旋配合物的成單電子數為0或1。

判斷自旋狀態時由已知條件(如磁矩)或潛在的條件推出中心離子的成單電子數，寫出中心離子的價電子層軌道排布式，由中心離子的配位數結合價電子層軌道排布式確定雜化型別，確定配合物空間構型，成單電子數為0或1等低電子數的為低自旋配合物，成單電子數多的(一般>2)為高自旋配合物。

這是晶體場理論中的定義。

當某個d軌道中已經有一個電子時，若第二個電子繼續進去與其配對，則電子成對能P可定義為第二個電子克服第一個電子排斥作用所需的能量。在d軌道能級分裂後，d電子的排布要兼顧能量最低原理和洪特規則，既要儘可能分佔不同軌道且自旋平行，還要保證總體能量最低，因而最終取決於分裂能Δ和電子成對能P的相對大小。

根據光譜化學序列，在CN-和CO等強場配體作用下，配合物分裂能更大，Δ>P，d電子更易在能級低的軌道中排布，稱為低自旋。比如，在強場配體NO2−的作用下，八面體構型離子[Fe(NO2)6]3−的5個d電子將全部處於t2g軌道中。

與此相反，I−與Br−之類的弱場配體導致Δ<P，d電子更易排布在能級高的軌道中，稱為高自旋。例如，在含有弱場配體Br−的離子[FeBr6]3−中，5個d電子中有3個處於t2g軌道，2個處於eg軌道，形成5個單佔軌道且為高自旋態。