Wiele osób uważa magnesy za rzecz oczywistą. Są wszędzie, od laboratoriów fizycznych po kompasy używane podczas wycieczek na kemping, po pamiątki przyklejone do lodówek. Niektóre materiały są bardziej podatne na magnetyzm niż inne. Niektóre rodzaje magnesów, takie jak elektromagnesy, można włączać i wyłączać, podczas gdy magnesy trwałe wytwarzają stałe pole magnetyczne przez cały czas.
Domeny
Wszystkie materiały składają się z domen magnetycznych. Są to małe kieszonki zawierające dipole atomowe. Gdy te dipole ustawią się w jednym kierunku, materiał wykazuje właściwości magnetyczne. Zwłaszcza żelazo jest pierwiastkiem, którego dipole łatwo się układają. W innych materiałach dipole mogą być ustawione w jednej domenie, ale nie w odniesieniu do innych domen w tym samym kawałku materiału. Domeny te można wykryć za pomocą procesu zwanego mikroskopią sił magnetycznych. Kiedy materiał zostanie umieszczony w silnym polu magnetycznym, jego domeny wyrównają się, a sam materiał zostanie namagnesowany. Nie wszystkie domeny muszą być wyrównane, aby osiągnąć magnetyzm.
Elektryczność
Innym sposobem wyrównania domen magnetycznych jest ekspozycja na prąd elektryczny. Kiedy przez dwa przewody przepływa prąd elektryczny, nastąpi między nimi przyciąganie magnetyczne, jeśli prądy będą płynąć w tym samym kierunku. Przewody będą się odpychać, jeśli ich prądy będą w przeciwnych kierunkach. Ziemia jest jednak magnesem wytwarzanym przez prądy elektryczne w stopionym jądrze planety Naukowcy z Narodowej Agencji Aeronautyki i Przestrzeni Kosmicznej nadal poszukują ich źródła prądy.
Ferromagnetyzm
Ferromagnetyzm to zjawisko występujące w niektórych metalach, w szczególności w żelazie, kobalcie i niklu, które powoduje, że metal staje się magnetyczny. Atomy w tych metalach mają niesparowany elektron, a gdy metal jest wystawiony na działanie wystarczająco silnego pola magnetycznego, spiny tych elektronów układają się równolegle do siebie. Dlatego w elektromagnesach i uzwojeniach transformatorów stosuje się rdzenie żelazne. Prąd elektryczny wytwarza pole magnetyczne, które jest wzmacniane przez magnetyzm indukowany w żelaznym rdzeniu.
Temperatura Curie
Materiały pozostają magnetyczne w temperaturach niższych niż temperatura Curie. Ta temperatura jest różna dla różnych metali i opisuje punkt, w którym zanika dalekosiężny porządek domen magnetycznych. Porządek dalekiego zasięgu jest tym, co utrzymuje domeny magnetyczne w określonej orientacji. Wyższe temperatury Curie oznaczają, że do dezorientacji domen magnetycznych materiału potrzeba więcej energii. Gdy temperatura spadnie poniżej temperatury Curie, a materiał zostanie umieszczony w polu magnetycznym, ponownie stanie się magnetyczny.