Dal punto di vista fisico la crescita di un cristallo magnetico è governata da due fattori, uno tende ad allineare il momento magnetico delle molecole in soluzione con quello del cristallo in crescita, l'altro al contrario tende a ridurre il momento magnetico del cristallo permettendo l'attacco delle molecole in soluzione con un momento magnetico opposto. In natura ciò causa l'esistenza di domini magnetici, circondati da mura di dominio, dello spessore di circa 150 nm nella magnetite, nelle quali le molecole gradualmente cambiano orientazione. Per questo motivo macroscopicamente il ferro non è magnetico in assenza di un campo applicato. Similarmente particelle magnetiche molto piccole non presentano magnetizzazione a temperatura ambiente, il loro momento magnetico è alterato continuamente dai moti termici degli atomi che le compongono. Le MTB invece sono di dimensioni comprese tra 35 e 120 nm, cioè grandi abbastanza per avere un momento magnetico permanente ed allo stesso tempo piccole a sufficienza da essere un singolo dominio magnetico.