Спин-спиновое взаимодействие — магнитное взаимодействие между спиновыми магнитными моментами электронов, атомных ядер, парамагнитных атомов и ионов. Энергия спин-спинового взаимодействия зависит от взаимной ориентации спинов этих частиц. Спин-спиновое взаимодействие, как правило, значительно слабее других взаимодействий (электростатических, обменных), определяющих структуру энергетических уровней атомных и молекулярных систем. Поэтому спин-спиновое взаимодействие определяет обычно лишь малое расщепление или уширение спектральных линий.