磁通量的高斯定理是麦克斯韦方程组之一，它说的是穿过闭合曲面的总的磁通量是零。数学表达式是
或者写成微分形式
在现有的理论中，磁场是无源场，也就是说磁单极子不存在。在实验中尚未发现磁单极子，但是理论上不排除磁单极子存在的可能性。
法拉第发现，通过导线环路磁通量的变化会引起环路中产生电动势，法拉第定律是
（4）
其中 是电动势。在麦克斯韦方程组中，这个公式常被写成微分形式
电动势的定义详见词条电动势。
磁矢势 的定义是 ，将这个公式代入磁通量的定义，应用斯托克斯公式，可以得到磁矢势与磁通量的关系
其中积分环路对应着计算磁通量时考虑的面积的边界。
考虑一个 方向的匀强磁场， ，这个磁场的范围是半径为 的一个圆。要产生这个磁场所需的磁矢势是 ，其中 是角度方向的单位矢量。电磁相互作用对作用量的贡献是
因此，根据量子力学中的路径积分公式，电子从 运动到 的过程中，磁场会导致波函数改变一个相位
其中 是沿着电子运动路径积分的微元。我们从电磁学理论中可以知道， 的线积分与路径无关。也就是说只要一对不同路径形成的圈没有包围磁通量，那么这个积分仅依赖于两个端点。因此，当我们计算从 到 所有路径对跃迁振幅的贡献时，图中在磁通量上面的 轨迹对路径积分的贡献都可以用同一个相位因子来表示,对于在磁通量下面的 轨迹也是如此。对于经过 路径或从 路径的粒子，磁通量会使其产生一个相位差