Anomální Zeemanův efekt se týká atomů ve slabém magnetickém poli. Protože magnetické pole je dostatečně slabé, nelze ignorovat vazebnou energii spin-orbita; jemná struktura hladiny atomové energie je dále rozštěpena v důsledku existence slabého magnetického pole, které se nazývá anomální Zeemanův efekt.
