磁石吸鐵是因為每塊磁石兩頭都有不同的磁極,一頭叫正極,另一頭叫負極。人類居住的地球也是一塊天然大磁鐵,地球的南北兩頭也有不同的磁極,地球北極是負磁極,地球南極為正磁極,根據同性磁極相排斥、異性磁極相吸引的原理,拿一根可以自由轉動的磁針,無論站在地球的什么地方,它的正極總是指北,負極總是指南。
戰國時期,人們利用磁石指示南北的特性制成了指南工具——司南。使用時先把地盤放平,再把司南放在地盤中間,用手撥動勺柄,使它轉動,等到司南停下來,勺柄所指方向就是南方。
到了宋代,勞動人民掌握了制造人工磁體的技術,又制造了指南魚。指南魚是把薄鋼片剪成魚形,長二寸,寬五分,魚的肚皮部分凹下去,使魚像船一樣能浮在水面上,然后把魚和天然磁鐵放在一起,由于磁體的吸力,鋼片受磁感應也具有磁性,這種人工傳磁方法制成的指南魚比使用司南方便多了,只要有一碗水,把指南魚放在水面上就能辨別方向了。