帶單極性磁荷的粒子。1931年P.A.M.狄喇克從分析量子系統波函數相位的不確定性出發，指出現在理論允許隻帶一種磁極性（北極或南極）的粒子（磁單極子）單獨存在，並導出相應的狄喇克量子化條件
磁單極子的磁荷g與其他任何帶電粒子的電荷q乘積被ħс除，必須是整數或半整數。n=1對應最小電荷和最小磁荷，分別稱為單位電荷和單位磁荷。狄喇克量子化條件指出，任何帶電粒子的電荷必須是單位電荷的整數倍，任何帶磁粒子(磁單極子)的磁荷必須是單位磁荷的整數倍。如果磁單極子確實存在，它在一定程度上解釋瞭目前實驗上觀測到的帶電粒子電荷量子化現象，即任何一種帶電的物質不管它們在其他方面的性質如何，它們所帶的電荷精確地等於電子電荷的整數倍，例如實驗測得的質子電荷與電子電荷的絕對值在很高精度上相等（見粒子電荷）。
J.S.施溫格把既帶電荷又帶磁荷的粒子稱之為雙荷子（dyon），對兩個雙荷子(q1，g1)和(q2，g2)組成的系統，狄喇克量子化條件應推廣為
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狄喇克關於存在磁單極子的假設引起瞭理論和實驗物理學傢的廣泛興趣。在經典電動力學理論中引入磁單極子，必然導致電磁勢在某一根弦上奇異，稱為奇異弦。奇異弦會造成電磁場量子化的困難。除狄喇克量子化條件外，磁荷的量子化值在理論上沒有限制。1974年，G.霍夫特和Α.М.波利亞科夫獨立地把U(1)電磁場嵌入到SU(2)規范場中，並通過黑格斯機制把SU(2)對稱性自發破缺到U(1)對稱性，從而避免瞭奇異弦，得到瞭在全空間正則的能量有限的磁單極（數值）解，能量大約是相應的矢量粒子的質量的137倍，磁荷為狄喇克單位磁荷。
因為 SU（2） 規范理論並非真實的物理模型， 而SU(2)×U(1) 電弱統一理論已經從數學上證明不存在磁單極解，存在正則磁單極解的最簡單的物理模型是SU(5)大統一理論。在這理論中磁荷隻能是狄喇克單位磁荷的±1、±2、±3或 ±4倍，其中 ±3倍單位磁荷的磁單極是不帶色的，根據色禁閉的假設（見量子色動力學），它也許在物理上更使人感興趣。因為大統一理論中重矢量粒子的質量在 1014GeV 量級，所以磁單極子的質量也重達1016GeV。目前在理論上，有不少人討論磁單極子與物質相互作用的特點和性質，磁單極子的存在對宇宙學的影響，以及磁單極子媒介質子衰變的可能性。磁單極子的存在還會引起物理上可能很重要的新現象，例如帶整數自旋的電荷和帶整數自旋的磁單極子構成的系統，可以具有半整數的自旋；費密子和磁單極子系統可以有帶半整數費密子數的狀態存在。
在實驗方面，主要是按照狄喇克磁單極子的觀念，在宇宙線、磁鐵礦、海底沉積物、隕石、月球巖樣、加速器的轟擊物等中作瞭廣泛查尋，幾乎都得到否定的結果。唯有1982年美國加利福尼亞大學的B.卡夫雷拉利用超導環的方法檢測到一個似乎是帶單位狄喇克磁荷的粒子的事例。以後許多人用更敏感的探測系統來檢測，但都沒有探測到磁單極子事例。
盡管目前實驗上尚未肯定地找到磁單極子，但因為磁單極子解是很自然地由現有理論中得到的，而且它的存在能較自然地解釋電荷量子化現象，所以磁單極子目前仍吸引一部分理論和實驗物理學傢去進行研究。