Quand la différence entre 10 Dq et P est faible (de l'ordre de l'énergie thermique kT), il est possible que les états bas spin et haut spin coexistent, en équilibre l'un avec l'autre. On a ainsi trois situations possibles. A partir de l'exemple de l'ion Co³⁺ (configuration d⁶).

      Quand 10 Dq < P, l'ion est dans la configuration « champ faible-haut spin ».

      Quand 10 Dq > P, l'ion est dans configuration « champ fort-bas spin ».

S'ajoute une situation intermédiaire :

      Quand 10 Dq – P ≈ kT, les deux états de spin peuvent être présents et leur proportion dépend de la température.