一般用于平衡的环形等离子体位形中。此时磁面形成一系列嵌套的拓扑环面。这是在环形磁约束等离子体装置中才出现的空间磁场形态。这时装置中的三维磁力线被设计成反复通过与其相交的一个二维截面(即庞加莱截面),但这些交点彼此并不重合,而是构成了一个无限接近一维闭圈的环状链——任何一个交点的旁边都有无限靠近但不相连的两个交点,即这些点是由一个一维无理数构成的。这样的三维空间磁场结构就被称为磁面,又称无理磁面,这是严格意义上的磁面。有时截图上的交点在经过一定次数后会与第一个交点重合——这时每个交点附近的有限间隔内都没有其他交点存在,因此其三维磁场形态不是严格意义上的磁面。但习惯上也被称为磁面——有理磁面。
三维的无理磁面虽然不是真正意义上的封闭曲面,但它像由柳条编成的密实篮子一样,可以将等离子体像是篮子装水一样地约束在其中。因此无理磁面对等离子体的约束是很理想的。但有理磁面就像一个漏水的篮子,对等离子体的约束很差。好在任意一个磁面(无论有理还是无理)的附近都存在着无数多个无理磁面——就像一维数轴任意点附近都存在无数个无理数,而有理数则是足够稀疏互不相接一样,因此环形磁约束装置仍可较好地约束住其中的高温高密度等离子体。只不过,在其有理磁面上往往出现许多会破坏等离子体约束性能的宏观或微观不稳定扰动。这些不稳定性是影响磁约束性能的主要障碍,如何消除或抑制它们一直是受控核聚变研究的重点目标。