A mágnesek az egyik leghasznosabb anyagot fedezték fel, és sok csodálatot és szórakozást jelentettek. Több ezer évvel ezelőtti felfedezésük óta az emberek mindenféle berendezésben megtalálták a mágnesek felhasználását. Az iránytűtől a szekrény ajtajáig az emberek többsége napi szinten találkozik mágnesekkel, mégsem sokan nem értik teljesen a működésüket.
A vasfém minden olyan vas, amely vasat tartalmaz. A vasfémek nagyon gyakoriak, mivel a legtöbb fémötvözetben erősen használják a vasat. A vasfémek elég nagy vastartalommal rendelkeznek ahhoz, hogy elegendő tartományt hozzanak létre ahhoz, hogy a mágneses mező hatni és vonzani tudjon. A vasanyagok az egyetlen tárgyak, amelyeket fizikailag vonzanak a mágneses mezők.
A domainek az elsődleges okok, amelyek miatt a mágnesek csak vas anyaggal működnek. A domének azok a kis mágneses mezők, amelyek a vasmolekulák csoportját veszik körül. Mindegyik doménnek megvan a maga egyedi poláris illesztése, és mindegyik domén poláris vonala a környező molekulák többi részétől eltérő irányba nézhet. Ezeknek a tartományoknak a sorrendje az oka annak, hogy a vas önmagában nem mágneses, de más mágnesek hatással lehetnek rá. A domének természetes módon megtalálhatók a vasfémekben, és átmenetileg létrehozhatók áramló elektromos árammal.
Mágneses mezők akkor jönnek létre, amikor az egyes tartományok sokasága külső erőkön keresztül sorakozik fel. A tartományok sorakozhatnak elektromos áram hatásának kitéve, vagy akár fizikai mozgással egy másik mágneses tárgy ellen. A vastartalmú tárgyakat vonzza a mágneses mező, ha az egyes tartományok egy vonalba kerülnek az elektromos mezőkkel. A legtöbb vastartalmú tárgy mágnesezhető úgy, hogy ismételten egy mágneshez dörzsöli őket. Miután a vasmolekula doménjei egy vonalba esnek és ugyanabba a poláris irányba néznek, egységük létrehozza saját mágneses terét, amely más vasanyagokra is képes hatni.
A természetes mágnesek vezettek a mágnesek eredeti felfedezéséhez. A magnetit az egyik leggyakoribb fém, amelyet természetes mágnesnek tekintenek. A magnitit olyan fém, amelynek atomszerkezete könnyen mágnesezhető, ha egyszerűen érintkezésbe kerül más fémes tárgyakkal. A vikingek és a kínaiak az első iránytűkben magnetitet használtak.
Az elektromágnesek úgy jönnek létre, hogy elektromos áramot vezetnek egy vezető fémen. Az elektromos áram az elektronok gyors mozgását okozza, amely mágneses teret hoz létre. Elektromágneses mezők létrehozhatók úgy, hogy elektromos áramot vezetnek át bármely fémen, beleértve a színesfém vezető fémeket is.