Os ímãs têm sido um dos materiais mais úteis descobertos e têm sido a fonte de muitas maravilhas e entretenimento. Desde sua descoberta, há milhares de anos, as pessoas encontraram usos para os ímãs em todos os tipos de equipamentos. De bússolas a portas de armários, a maioria das pessoas encontra ímãs diariamente, mas muitas não entendem completamente como eles funcionam.
Metal ferroso é definido como qualquer metal que contenha ferro. Os metais ferrosos são muito comuns devido ao uso pesado de ferro na maioria das ligas metálicas. Os metais ferrosos contêm um conteúdo de ferro grande o suficiente para criar domínios suficientes para um campo magnético atuar e atrair. Materiais ferrosos são os únicos objetos fisicamente atraídos por campos magnéticos.
Os domínios são o principal motivo pelo qual os ímãs funcionam apenas com materiais ferrosos. Os domínios são os pequenos campos magnéticos individuais que circundam um aglomerado de moléculas de ferro. Cada domínio tem seu próprio alinhamento polar individual e a linha polar de cada domínio pode estar voltada em direções diferentes do resto das moléculas circundantes. A ordem embaralhada desses domínios é a razão pela qual o ferro, por si só, não é magnético, mas pode ser acionado por outros ímãs. Os domínios são encontrados naturalmente em metais ferrosos e podem ser criados temporariamente por um fluxo de corrente elétrica.
Os campos magnéticos são criados quando a multiplicidade de domínios individuais se alinham por meio de forças externas. Os domínios podem se alinhar pela exposição a uma corrente elétrica ou até mesmo por movimento físico contra outro objeto magnetizado. Objetos ferrosos são atraídos por campos magnéticos quando os domínios individuais se alinham com os campos elétricos. É possível magnetizar a maioria dos objetos ferrosos simplesmente esfregando-os contra um ímã repetidamente. Uma vez que os domínios da molécula de ferro estão alinhados e voltados para a mesma direção polar, seu uníssono cria um campo magnético próprio que pode atuar sobre outro material ferroso.
Os ímãs naturais são o que levou à descoberta original dos ímãs. A magnetita é um dos metais mais comuns, considerado um ímã natural. A magnetita é um metal cuja construção atômica é facilmente magnetizada pelo simples contato com outros objetos metálicos. Os vikings e os chineses usaram magnetita nas primeiras bússolas.
Os eletroímãs são criados pela passagem de uma corrente elétrica através de um metal condutor. Uma corrente elétrica causa o movimento rápido dos elétrons, o que cria um campo magnético. Os campos eletromagnéticos podem ser criados executando uma corrente elétrica através de qualquer metal, incluindo metais condutores não ferrosos.