Diamagneettisella tarkoitetaan materiaalin kykyä luoda vastakkainen magneettikenttä, kun se altistuu voimakkaalle. Vaikutus syntyy elektronien kiertoradan muutoksesta, joka tuottaa pieniä virtoja vastustaakseen ulkoisten lähteiden magnetismia. Monilla ei-magneettisilla materiaaleilla on diamagnetismin ominaisuuksia, kuten vesi, puu, kasvit, eläimet ja ihmiset. Miljoonia kertoja heikompi kuin tavallinen magneettivoima, diamagnetismi voi aiheuttaa levitaation oikeissa olosuhteissa.
Grafiitti ja vismutti ovat vahvimmat diamagneettiset materiaalit. Orgaaniset yhdisteet, kuten maaöljy, ja raskasmetallit, kuten kulta ja elohopea, ovat myös vahvoja. Tällaiset materiaalit hylkivät ulkopuoliset magneettiset voimat niiden magneettikenttään muodostuvien pyörrevirtojen vuoksi. Parhaat diamagneetit ovat suprajohteita, jotka vastustavat magneettikenttää ja muuttuvat suprajohtavaksi tilaksi, kuten Meissnerin vaikutus selittää.
Yksi tähän heikkoon magneettivoimaan liittyvistä ilmiöistä on diamagneettinen levitaatio. Vakaa tasapaino tietyssä magneettikentässä johtaa esineiden kellumiseen vapaassa tilassa, kun magneettikentän kokonaisvoimakkuus on minimissä. Elävien olentojen molekyylit, mukaan lukien vesi ja proteiinit, ovat diamagneettisia, ja niillä on vain painovoima vastustusvoimana, kun diamagnetismi on läsnä. Pieniä eläimiä, kuten sammakkoja, voidaan levittää tällä tavalla, mikä on osoitettu kokeilla pienillä putkilla.
Diamagneettisiin materiaaleihin liittyviä teorioita ovat Bohr-Leeuwenin lause, jonka mukaan järjestelmä ei voi riippua magneettikentästä, jos se on vakaassa lämpötilassa. Diamagnetismi on kestävintä korkeissa lämpötiloissa. Earnshawin lause selittää ilmiön sanomalla, että yhteen suuntaan keskittynyt magneettikenttä ei saa olla yhtä keskittynyt toiseen suuntaan. Se koskee vain kiinteitä magneetteja, kun taas diamagneetit voivat torjua kenttiä ja levitoida vapaassa tilassa.
Diamagnetismi havaittiin ensimmäisen kerran 1700-luvun lopulla, mutta termi tuli ensimmäisen kerran 1800-luvun puolivälissä Michael Faradayn toimesta, joka havaitsi, että kaikki materiaalit osoittavat diamagneettisia ominaisuuksia, kun ne altistuvat magneettikentälle. Vahvat suprajohteet käyttävät nykyään vastakkaisia magneettisia voimia. Pieniä vesinäytteitä voidaan levittää, ja magneettisia esineitä on ripustettu tuntikausiksi tyhjiöympäristössä lisäämättä tehoa. Myös National Aeronautics and Space Administration (NASA) on tutkinut konseptia laajasti, ja sen odotetaan auttavan mikrogravitaatiokokeissa ihmisen luissa ja lihaksissa sekä magneettien kehittämisessä, jotka estävät maapallon painovoimaa.