Prawa fizyki wszechświata mówią, że przeciwnie naładowane cząstki przyciągają się do siebie. Dzieci są często wprowadzane w tę koncepcję wcześnie za pomocą magnesów, kawałków metalu, które są naładowane dodatnio lub ujemnie. Dzieci widzą, że te magnesy albo sczepiają się ze sobą, jeśli mają przeciwne ładunki, albo odpychają się, jeśli mają wspólny ładunek. Jedna droga do zwiększyć moc magnesu polega na przekształceniu go w elektromagnes.
Elektromagnesy opierają się na fizycznym zjawisku fizycznym zwanym indukcją. Proces indukcji powoduje, że pola elektryczne wytwarzają pola magnetyczne, a pola magnetyczne wytwarzają pola elektryczne. Zjawisko to udokumentował w 1831 r. fizyk Michael Faraday. Jego eksperymenty miały na celu udowodnienie, że odpowiednio zaprojektowana aparatura może wytwarzać energię elektryczną z pól magnetycznych. Jego odkrycie, że wirujące pole magnetyczne w polu elektrycznym doprowadziło do odwrotnej własności indukcja: wprowadzenie pola elektrycznego do pola magnetycznego wytworzyłoby dodatkowe pole magnetyczne pola.
Elektromagnes działa, wykorzystując źródło energii do wprowadzenia pola elektrycznego do istniejącego pola magnetycznego, które magnes naturalnie wytwarza. Wprowadzając to dodatkowe pole elektryczne do istniejącego pola magnetycznego, pole elektryczne indukuje dodatkowe pole magnetyczne w obszarze wokół magnesu. Te dwa pola magnetyczne łączą się, aby skutecznie zwiększyć siłę magnesu, aby przyciągać do niego przeciwnie naładowane siły magnetyczne lub odpychać magnesy i ładunki o tym samym ładunku.
Określana jest siła elektromagnesu, która wynika z połączenia magnesu z polem elektrycznym ze źródła zasilania zarówno przez siłę prądu elektrycznego, jak źródło zasilania opływa magnes, jak i istniejącą siłę magnesu pole. Podczas gdy siła podstawowego pola magnetycznego z magnesu jest statyczną właściwością samego magnesu, ktoś majstruje przy elektromagnes może zwiększyć lub zmniejszyć siłę indukowanego pola magnetycznego poprzez zwiększenie lub zmniejszenie natężenia prądu z źródło prądu.
Naukowy termin określający ładunek, jaki niesie magnes lub jakakolwiek cząsteczka, to biegunowość magnesu. Dodatnio naładowany magnes ma biegunowość dodatnią, a magnes naładowany ujemnie ma biegunowość ujemną. Właściwości indukcji dyktują, że biegunowość indukowanego pola magnetycznego będzie dzielić biegunowość pola magnetycznego, którego oddziaływanie z polem elektrycznym generowało indukcję w pierwszym miejsce. W konsekwencji stworzenie elektromagnesu zwiększy siłę podstawowej polaryzacji magnesu, a nie zmieni polaryzację.