Mıknatıslar, keşfedilen en kullanışlı malzemelerden biri olmuş ve birçok merak ve eğlence kaynağı olmuştur. Binlerce yıl önce keşfedilmelerinden bu yana, insanlar her tür ekipmanda mıknatısların kullanım alanlarını bulmuşlardır. Pusulalardan dolap kapaklarına kadar çoğu insan günlük olarak mıknatıslarla karşılaşır, ancak birçoğu nasıl çalıştığını tam olarak anlamaz.
Demirli metal, demir içeren herhangi bir metal olarak tanımlanır. Demirli metaller, çoğu metal alaşımında ağır demir kullanımı nedeniyle çok yaygındır. Demirli metaller, bir manyetik alanın etki etmesi ve çekmesi için yeterli alan oluşturmak için yeterince büyük bir demir içeriği içerir. Demirli malzemeler, manyetik alanlara fiziksel olarak çekilen tek nesnelerdir.
Etki alanları, mıknatısların yalnızca demir içeren malzemelerle çalışmasının birincil nedenidir. Etki alanları, bir demir molekülü kümesini çevreleyen küçük bireysel manyetik alanlardır. Her alanın kendi polar hizalaması vardır ve her alanın kutup çizgisi, çevreleyen moleküllerin geri kalanından farklı yönlere bakabilir. Bu alanların karmaşık düzeni, demirin kendi içinde manyetik olmamasının, ancak diğer mıknatıslar tarafından etkilenebilmesinin nedenidir. Etki alanları, doğal olarak demirli metallerde bulunur ve akan bir elektrik akımıyla geçici olarak oluşturulabilir.
Manyetik alanlar, çok sayıda bireysel etki dış kuvvetler aracılığıyla hizalandığında oluşturulur. Etki alanları, bir elektrik akımına veya hatta başka bir manyetize nesneye karşı fiziksel harekete maruz bırakılarak sıralanabilir. Bireysel alanlar elektrik alanlarıyla aynı hizaya geldiğinde, demirli nesneler manyetik alanlara çekilir. Çoğu demirli nesneyi tekrar tekrar bir mıknatısa sürterek mıknatıslamak mümkündür. Demir molekülünün alanları hizalandığında ve aynı polar yöne baktığında, onların uyumu, diğer demirli malzemeler üzerinde hareket edebilen kendi manyetik alanını yaratır.
Doğal mıknatıslar, mıknatısların orijinal keşfine yol açan şeydir. Manyetit, doğal bir mıknatıs olarak kabul edilen en yaygın metallerden biridir. Manyetit, atomik yapısı diğer metalik nesnelerle temas halinde olduğu için kolayca manyetize olan bir metaldir. Vikingler ve Çinliler ilk pusulalarda manyetit kullandılar.
Elektromıknatıslar, iletken bir metalden elektrik akımı geçirilerek oluşturulur. Bir elektrik akımı, bir manyetik alan oluşturan elektronların hızlı hareketine neden olur. Elektromanyetik alanlar, demir içermeyen iletken metaller de dahil olmak üzere herhangi bir metalden elektrik akımı geçirilerek oluşturulabilir.