Magneten zijn een van de meest bruikbare materialen die zijn ontdekt en zijn de bron geweest voor veel verwondering en amusement. Sinds hun ontdekking duizenden jaren geleden hebben mensen toepassingen voor magneten in allerlei soorten apparatuur gevonden. Van kompassen tot kastdeuren, de meeste mensen komen dagelijks magneten tegen, maar velen begrijpen niet helemaal hoe ze werken.
Ferrometaal wordt gedefinieerd als elk metaal dat ijzer bevat. Ferrometalen komen veel voor vanwege het zware gebruik van ijzer in de meeste metaallegeringen. Ferrometalen bevatten een ijzergehalte dat groot genoeg is om voldoende domeinen te creëren waarop een magnetisch veld kan inwerken en aantrekken. Ferromaterialen zijn de enige objecten die fysiek worden aangetrokken door magnetische velden.
Domeinen zijn de belangrijkste reden dat magneten alleen werken met ijzerhoudend materiaal. Domeinen zijn de kleine individuele magnetische velden die een cluster van ijzermoleculen omringen. Elk domein heeft zijn eigen individuele polaire uitlijning en de polaire lijn van elk domein kan in verschillende richtingen wijzen dan de rest van de omringende moleculen. De vervormde volgorde van deze domeinen is de reden dat ijzer op zichzelf niet magnetisch is, maar kan worden beïnvloed door andere magneten. Domeinen komen van nature voor in ferrometalen en kunnen tijdelijk worden gecreëerd door een stromende elektrische stroom.
Magnetische velden worden gecreëerd wanneer de veelheid van individuele domeinen door externe krachten op één lijn ligt. Domeinen kunnen worden uitgelijnd door blootstelling aan een elektrische stroom of zelfs fysieke beweging tegen een ander gemagnetiseerd object. Ferro-objecten worden aangetrokken door magnetische velden wanneer de afzonderlijke domeinen op één lijn liggen met de elektrische velden. Het is mogelijk om de meeste ijzerhoudende voorwerpen te magnetiseren door ze herhaaldelijk tegen een magneet te wrijven. Zodra de domeinen van het ijzermolecuul zijn uitgelijnd en in dezelfde polaire richting zijn gericht, creëert hun unisono een eigen magnetisch veld dat kan inwerken op ander ijzerhoudend materiaal.
Natuurlijke magneten hebben geleid tot de oorspronkelijke ontdekking van magneten. Magnetiet is een van de meest voorkomende metalen die als een natuurlijke magneet wordt beschouwd. Magnetiet is een metaal waarvan de atomaire constructie gemakkelijk kan worden gemagnetiseerd door simpelweg in contact te komen met andere metalen voorwerpen. De Vikingen en de Chinezen gebruikten magnetiet in de eerste kompassen.
Elektromagneten worden gemaakt door een elektrische stroom door een geleidend metaal te laten lopen. Een elektrische stroom veroorzaakt de snelle beweging van elektronen, waardoor een magnetisch veld ontstaat. Elektromagnetische velden kunnen worden gecreëerd door een elektrische stroom door elk metaal te laten lopen, inclusief non-ferro geleidende metalen.