Antiferomagnetizam je kada se elektroni unutar materijala spajaju, tvoreći lanac suprotno nabijenih čestica, iako se čini da materijal kao cjelina nema nikakvu magnetsku kvalitetu. Antiferomagnetizam je suprotan feromagnetizmu, gdje se čestice poravnavaju, a javlja se u materijalima kao što je mangan oksid. Fenomen se općenito smanjuje kako temperatura raste, elektroni se proizvoljno raspršuju i više ne tvore lance. Temperatura na kojoj se to događa naziva se Neelova temperatura.
Naziv antiferomagnetizam potječe od suprotnog pojma, feromagnetizam. U feromagnetizmu, čestice unutar materijala poravnavaju se unutar domene tako da je unutar te specifične domene materijal magnetski. To može biti teško pronaći izvana, jer postoji mnogo različitih skupina čestica koje nisu međusobno poravnate na isti način. Jedan od feromagnetnih materijala je željezo. Latinska riječ za željezo, “ferrum”, je odakle dolazi riječ “feromagnetski”. Feromagnetski materijali mogu se učiniti magnetima uz korištenje vanjskog magnetskog polja, a često se koriste za elektromagnete.
Antiferomagnetizam znači da se elektroni unutar materijala ne poravnavaju s istim magnetskim polaritetom. Čak i unutar određenih domena, materijal ne pokazuje nikakve magnetske kvalitete. Kao rezultat toga što se elektroni ne poravnavaju u istom polaritetu, oni se međusobno poništavaju specifičnim lancem elektrona. To se razlikuje od feromagnetizma, jer se u feromagnetskim materijalima lanci sastoje od elektrona s odgovarajućim polaritetom, ali se različiti lanci međusobno poništavaju.
Louis Neel, francuski fizičar, pronašao je temperaturu na kojoj se može proizvesti najviša moguća razina magnetizma u antiferomagnetskom materijalu, a danas se naziva Neelova temperatura. Kako temperatura stalno raste, neke od suprotno raspoređenih čestica mogu se osloboditi svojih lanaca i rasporediti se prema vanjskom polju. Svaki materijal ima različitu temperaturu Neela; na primjer, onaj za manganov oksid je minus 240 stupnjeva Fahrenheita (151 stupanj Celzija), ali drugi mogu biti jednaki ili veći od sobne temperature. Iznad Neelove temperature, elektroni koji se oslobode lanaca proizvedenih antiferomagnetizmom ne mogu se formirati čak ni u slabe magnetske skupine koje mogu na nižim temperaturama. Kako temperatura postaje sve viša i viša, razina nereda unutar atomske strukture materijala raste, čime se smanjuje njegova razina magnetizma.