El campo magnético crecía en intensidad en la dirección perpendicular a la que se envía el haz.
Por lo tanto algunas partículas serían desviadas fuertemente, otras de manera más débil y progresivamente se irían encontrando partículas desviadas en ambas direcciones cubriendo todo el espectro de intensidades posibles.
Sin embargo, el experimento de Stern-Gerlach pone de manifiesto que esto no es así, y se observa que todas las partículas se desvían o bien hacia arriba o bien hacia abajo, pero ambos grupos con la misma intensidad.
El momento magnético m del átomo puede medirse mediante esta experiencia, y es igual en módulo al magnetón de Bohr mB.
El experimento tardó más de un año en poder ser desarrollado con éxito desde su concepción original.
Cuando Stern y Gerlach observaron el receptor no se veían trazas de la plata depositada pero a medida que exploraban la placa receptora esta empezó a cubrirse de un material que mostraba el paso del haz.