De fysiska lagarna i universum dikterar att motsatt laddade partiklar lockas till varandra. Barn introduceras ofta till detta koncept tidigt med magneter, metallbitar som antingen är positivt laddade eller negativt laddade. Barn ser dessa magneter antingen klicka ihop om de har motsatta anklagelser eller avvisar varandra om de delar en avgift. Ett sätt att öka effekten av en magnet är genom att förvandla den till en elektromagnet.
Elektromagneter är baserade på det fysiska fenomenet fysik som kallas induktion. Induktionsprocessen får elektriska fält att producera magnetfält och magnetfält att producera elektriska fält. Detta fenomen dokumenterades 1831 av fysikern Michael Faraday. Hans experiment försökte bevisa att en lämpligt utformad apparat kunde producera elektricitet från magnetfält. Hans upptäckt att ett roterande magnetfält inom ett elektriskt fält ledde till den omvända egenskapen hos induktion: att införandet av ett elektriskt fält i ett magnetiskt skulle producera ytterligare magnetiskt fält.
En elektromagnet fungerar genom att använda en kraftkälla för att införa ett elektriskt fält i det befintliga magnetfältet, vilket en magnet naturligt producerar. Genom att införa detta ytterligare elektriska fält till det befintliga magnetfältet inducerar det elektriska fältet ett ytterligare magnetfält till området runt magneten. Dessa två magnetfält kombinerar för att effektivt öka styrkan hos magneten för att locka motsatt laddade magnetiska krafter till den, eller avvisa magneter och laddningar av samma laddning.
Styrkan hos elektromagneten som uppstår genom att kombinera en magnet med det elektriska fältet från en kraftkälla bestäms av både styrkan hos den elektriska strömmen går en kraftkälla runt magneten och den befintliga styrkan hos magneten fält. Medan styrkan i basmagnetfältet från magneten är en statisk egenskap hos magneten i sig, någon som prickar med en elektromagnet kan öka eller minska styrkan hos det inducerade magnetfältet genom att öka eller minska strömstyrkan från kraftkälla.
Den vetenskapliga termen för laddningen som en magnet eller någon partikel för den delen bär, kallas magnetens polaritet. En positivt laddad magnet har en positiv polaritet och en negativt laddad magnet har en negativ polaritet. Induktionsegenskaperna dikterar att polariteten hos ett inducerat magnetfält kommer att dela polariteten av magnetfältet vars interaktion med ett elektriskt fält genererade induktionen i det första plats. Följaktligen kommer att skapa en elektromagnet att förstora styrkan på magnetens baspolaritet, inte ändra polariteten.