地球就是一塊巨大的磁鐵，磁現象的來源很多方面，我們無法直接體會到磁性的存在。磁鐵總有兩個磁極，一個是N極，另一個是S極。一塊磁鐵，如果從中間鋸開，它就變成了兩塊磁鐵，它們各有一對磁極。不論把磁鐵分割得多么小，它總是有N極和S極，也就是說N極和S極總是成對出現，無法讓一塊磁鐵只有N極或只有S極。磁極之間有相互作用，即同性相斥、異性相吸。也就是說，N極和S極靠近時回相互吸引，而N極和N極靠近時回互相排斥。知道了這一點，我們就明白了為什么指南針會自動指示方向。
磁性的來源：現代科學表明，物質的磁性來源于物質原子中的電子。我們知道，物質是由原子組成的，而原子又是由原子核和位于原子核外的電子組成的。原子核好象太陽，而核外電子就仿佛是圍繞太陽運轉的行星。另外，電子除了繞著原子核公轉以外，自己還有自轉（叫做自旋），跟地球的情況差不多。一個原子就象一個小小的“太陽系”。另外，如果一個原子的核外電子數量多，那么電子會分層，每一層有不同數量的電子。第一層為1s，第二層有兩個亞層2s和2p，第三層有三個亞層3s、3p和3d，依此類推。如果不分層，這么多的電子混亂地繞原子核公轉，是不是要撞到一起呢？
   在原子中，核外電子帶有負電荷，是一種帶電粒子。電子的自轉會使電子本身具有磁性，成為一個小小的磁鐵，具有N極和S極。也就是說，電子就好象很多小小的磁鐵繞原子核在旋轉。這種情況實際上類似于電流產生磁場的情況。
   既然電子的自轉會使它成為小磁鐵，那么原子乃至整個物體會不會就自然而然地也成為一個磁鐵了呢？當然不是。如果是的話，豈不是所有的物質都有磁性了？為什么只有少數物質（象鐵、鈷、鎳等）才具有磁性呢？原來，電子的自轉方向總共有上下兩種。在一些數物質中，具有向上自轉和向下自轉的電子數目一樣多，如右面的上圖所示，它們產生的磁極會互相抵消，整個原子，以至于整個物體對外沒有磁性。而低于大多數自轉方向不同的電子數目不同的情況來說，雖然這些電子所磁矩不能相互抵消，導致整個原子具有一定的總磁矩。但是這些原子磁矩之間沒有相互作用，它們是混亂排列的，所以整個物體沒有強磁性。
   只有少數物質（例如鐵、鈷、鎳），它們的原子內部電子在不同自轉方向上的數量不一樣，這樣，在自轉相反的電子磁極互相抵消以后，還剩余一部分電子的磁矩沒有被抵消，如右面下圖所示。這樣，整個原子具有總的磁矩。同時，由于一種被稱為“交換作用”的機理，這些原子磁矩之間被整齊地排列起來，整個物體也就有了磁性。當剩余的電子數量不同時，物體顯示的磁性強弱也不同。例如，鐵的原子中沒有被抵消的電子磁極數最多，原子的總剩余磁性最強。而鎳原子中自轉沒有被抵消的電子數量很少，所有它的磁性比較弱。