Legile fizice ale universului dictează faptul că particulele încărcate în mod opus sunt atrase una de cealaltă. Copiii sunt adesea introduși la acest concept încă de la început cu magneți, bucăți de metal care sunt fie încărcate pozitiv, fie încărcate negativ. Copiii văd aceste magneți fie fac clic împreună dacă au sarcini opuse, fie se resping reciproc dacă împărtășesc o sarcină. O modalitate de a crește puterea unui magnet este transformându-l într-un electromagnet.
Electromagneții se bazează pe fenomenul fizic al fizicii numit inducție. Procesul de inducție determină câmpurile electrice să producă câmpuri magnetice, iar câmpurile magnetice să producă câmpuri electrice. Acest fenomen a fost documentat în 1831 de către fizicianul Michael Faraday. Experimentele sale au încercat să demonstreze că un aparat proiectat corespunzător ar putea produce electricitate din câmpuri magnetice. Descoperirea sa că un câmp magnetic rotativ într-un câmp electric a dus la proprietatea inversă a lui inducție: faptul că introducerea unui câmp electric într-unul magnetic ar produce magnetice suplimentare câmpuri.
Un electromagnet funcționează folosind o sursă de energie pentru a introduce un câmp electric în câmpul magnetic existent, pe care un magnet îl produce în mod natural. Prin introducerea acestui câmp electric suplimentar în câmpul magnetic existent, câmpul electric induce un câmp magnetic suplimentar în zona din jurul magnetului. Aceste două câmpuri magnetice se combină pentru a crește efectiv puterea magnetului pentru a atrage forțe magnetice încărcate în mod opus spre acesta sau pentru a respinge magneții și încărcăturile de aceeași sarcină.
Se determină puterea electromagnetului care rezultă din combinarea unui magnet cu câmpul electric de la o sursă de energie atât prin puterea curentului electric, o sursă de energie circulă în jurul magnetului, cât și puterea existentă a magnetului camp. În timp ce puterea câmpului magnetic de bază de la magnet este o proprietate statică a magnetului însuși, cineva jucând cu un electromagnetul poate crește sau micșora puterea câmpului magnetic indus prin creșterea sau scăderea puterii curentului de la sursa de putere.
Termenul științific pentru încărcarea pe care o poartă un magnet sau orice particulă, se numește polaritatea magnetului. Un magnet încărcat pozitiv are o polaritate pozitivă, iar un magnet încărcat negativ are o polaritate negativă. Proprietățile inducției dictează faptul că polaritatea unui câmp magnetic indus va împărtăși polaritatea a câmpului magnetic a cărui interacțiune cu un câmp electric a generat inducția în primul loc. În consecință, crearea unui electromagnet va mări puterea polarității de bază a magnetului, nu va modifica polaritatea.