Fyzikální zákony vesmíru diktují, že protikladně nabité částice jsou navzájem přitahovány. Děti jsou s tímto konceptem často seznámeny brzy pomocí magnetů, kousků kovu, které jsou buď kladně nebo záporně nabité. Děti vidí, že tyto magnety buď kliknou společně, pokud jsou proti nepřátelským nábojům, nebo se navzájem odpuzují, pokud sdílejí náboj. Jedním ze způsobů, jak zvýšit sílu magnetu je přeměnou na elektromagnet.
Elektromagnety jsou založeny na fyzikálním jevu fyziky zvaném indukce. Proces indukce způsobí, že elektrická pole vytvářejí magnetická pole a magnetická pole produkují elektrická pole. Tento jev zdokumentoval v roce 1831 fyzik Michael Faraday. Jeho experimenty se snažily dokázat, že vhodně navržený přístroj dokáže vyrábět elektřinu z magnetických polí. Jeho objev, že rotující magnetické pole v elektrickém poli vedlo k inverzní vlastnosti indukce: že zavedení elektrického pole do magnetického by vytvořilo další magnetické pole.
Elektromagnet pracuje pomocí zdroje energie k zavedení elektrického pole do stávajícího magnetického pole, které magnet přirozeně produkuje. Zavedením tohoto dalšího elektrického pole do stávajícího magnetického pole indukuje elektrické pole další magnetické pole do oblasti kolem magnetu. Kombinace těchto dvou magnetických polí účinně zvyšuje sílu magnetu, aby na něj přitahovala opačně nabité magnetické síly, nebo odpuzuje magnety a náboje stejného náboje.
Stanoví se síla elektromagnetu, která je výsledkem kombinace magnetu s elektrickým polem ze zdroje energie jak silou elektrického proudu běží zdroj energie kolem magnetu, tak existující silou magnetu pole. Zatímco síla základního magnetického pole z magnetu je statická vlastnost samotného magnetu, někdo vrtá s elektromagnet může zvýšit nebo snížit sílu indukovaného magnetického pole zvýšením nebo snížením síly proudu z zdroj energie.
Vědecký termín pro náboj, který nese magnet, nebo jakákoli částice v tomto ohledu, se nazývá polarita magnetu. Kladně nabitý magnet má kladnou polaritu a záporně nabitý magnet má zápornou polaritu. Vlastnosti indukce diktují, že polarita indukovaného magnetického pole bude sdílet polaritu magnetického pole, jehož interakce s elektrickým polem vyvolala indukci v prvním místo. V důsledku toho vytvoření elektromagnetu zvětší sílu základní polarity magnetu, nezmění polaritu.