“四大发明”之中，指南针便利了人们的旅行，尤其使远距离的海上交通成为可能，促进了世界各地经济文化的交流，有力地加速了人类社会的进展。马克思把指南针和火药、印刷术三者，同称为“预兆资产阶级社会到来的三项伟大发明”。指南针正是根据物理学上的磁学原理创制出来的，它的发明说明了我国古代有着丰富的磁学知识。
一、对磁体的认识
磁体是指具有磁性的物体，它有天然的和人造的两大类。四氧化三铁就是一种天然磁体，它具有比较明显的磁性，因此比较容易被人们所发现。
我国远在春秋时期，随着生产的发展，人们需要更多的金属材料，因此矿产的采掘和冶炼工业得到了蓬勃的发展。矿工们在铁矿的开采与加工中，常常和磁铁矿打交道，逐渐认识到它那奇妙的吸铁性质，因而给予特别的注意。
在《管子》等先秦古书中，曾有“上有慈石者下有铜金”的记载。当时人们已觉察到磁石往往和铁矿储存在一块。
二、磁力的发现
在春秋战国时的著作中，便屡屡记载到磁体的吸铁性质了。如公元前三世纪的《吕氏春秋》上的“磁石召铁”，时代相隔不远的《鬼谷子》上的“磁石之取针”等都是。这个时候大概已经比较普遍地认识到磁性了，并且把它比作为慈爱的母亲对子女的吸引。
东汉的高诱在注释《吕氏春秋》时说：石是铁的母亲，但石又有慈和不慈的，慈爱的石，能吸引它的子女(铁)，不慈的石则不能吸引。所以汉以前都把磁石写成“慈石”，就是“慈爱的石头”的意思。
后来人们不免也用磁石试着去吸引其他的金属或物体，结果如何呢？
西汉时期的《淮南子》一书写道：“若以慈石之能连铁也，而求其引瓦，则难矣”，“及其于铜则不通”。三国时有人也说：“慈石不受曲针”。所谓“曲针”，大约指的是金、银、铜之类金属的针，这当然是不受磁石吸引的。
这些记载，说明汉代已经认识到磁石只能吸引铁而不能吸引其他东西，这是一点前进。我们知道，磁体对铁只能是相吸，而磁体和磁体相近，情况就比较复杂一点。磁体总有两个极，一个叫做南极，另一个叫北极。凡是异性极相接近，互相吸引，凡是同性极相接近，则互相排斥。这个现象在西汉时期也被发见了。
当时有个“方士”名叫栾大，搞了两个磁体，样子很象是棋子，互相接近，据说不但能够相吸(“相抵”)，还能够“相拒不休”，就是互相排斥。这就是所谓“斗棋”的把戏，他把这个把戏表演给汉武帝看，可把那皇帝逗乐了，因此获得一个“五利将军”的官位。
另外，在长期接触中，人们认识到磁体的磁性有强弱，有的磁体对铁的吸力大，有的小。公元五世纪，南北朝刘宋时代的著作《雷公炮炙论》里，按照吸铁重量的不等，把磁石分别命名。稍后，著名的医生、科学家陶弘景对此作了研究。他在《名医别录》中指出优质的磁石出产于南方，磁性很强，能连吸三根或四根铁针，就是使几根针首尾相连成一条线吸挂在磁体上。
他还指出，质量最好的磁石，甚至能连吸十根以上的铁针。陶弘景说这种优质的磁石能够吸住一、二斤重的铁刀。这不但指出了磁性有强弱之分，而且可以说是世界上关于磁力测量的最早的文字记载！
三、磁屏的发现
磁体只能对铁族物质(铁、镍、钻)有力的作用，这种作用力是任何物质所不能阻隔的。磁力的这一特点，宋代的陈显微已经指出过，他说磁力可以“隔碍相通”。张君房的《云笈七签》说得更明白，所谓“磁石吸铁，间隔潜应”。在西洋，这个事实迟至1600年才为医生吉伯所发现，晚于我国600年。
磁力能不能透过一切的物质呢？奇怪的是，只有铁族物质倒能够阻隔磁力的作用，譬如我们坐在火车车厢里打开收音机，是不能收到无线电广播的。这就是因为电台发射过来的电磁波，被车厢的铁皮所阻隔，这叫做“磁屏”作用。
这个奇特的规律，远在三百多年前就被发见了。清初一位名叫刘继庄的，在《广阳杂记》中记载着这样一件事：有人问他，什么东西可以阻隔磁石对铁的吸力。他的一位过房儿子名叫阿孺的代他回答说，只有铁可以阻隔。那人对此很感兴趣，回去就动手做试验，果然不差，十分高兴。第二次来说，他已经试过了，这是千真万确的。刘氏的这位世兄可是我国最早发现“磁屏”的人。
四、磁性的解释
我们的祖先并不满足于获得这些感性知识，他们要深入地去探讨磁力的本质，要给磁力提出一种理论的解释。
远在西汉时期，唯心主义哲学家董仲舒就提出过这个问题，但无法解释，只说“磁石取铁”，“奇而可怪”，那道理是人们所不能了解的(“非人所意也”)。到了东汉，唯物主义思想家王充，就富有创见地把“磁石引针”与“顿牟掇芥”两个现象紧紧地联系起来。这就是把磁现象和静电现象联系在一起，认为都是因为“气性”相同，互相感动的结果。