地球就是一塊巨大的磁鐵，磁現(xiàn)象的來源很多方面，我們無法直接體會(huì)到磁性的存在。磁鐵總有兩個(gè)磁極，一個(gè)是N極，另一個(gè)是S極。一塊磁鐵，如果從中間鋸開，它就變成了兩塊磁鐵，它們各有一對磁極。不論把磁鐵分割得多么小，它總是有N極和S極，也就是說N極和S極總是成對出現(xiàn)，無法讓一塊磁鐵只有N極或只有S極。磁極之間有相互作用，即同性相斥、異性相吸。也就是說，N極和S極靠近時(shí)回相互吸引，而N極和N極靠近時(shí)回互相排斥。知道了這一點(diǎn)，我們就明白了為什么指南針會(huì)自動(dòng)指示方向。
磁性的來源：現(xiàn)代科學(xué)表明，物質(zhì)的磁性來源于物質(zhì)原子中的電子。我們知道，物質(zhì)是由原子組成的，而原子又是由原子核和位于原子核外的電子組成的。原子核好象太陽，而核外電子就仿佛是圍繞太陽運(yùn)轉(zhuǎn)的行星。另外，電子除了繞著原子核公轉(zhuǎn)以外，自己還有自轉(zhuǎn)（叫做自旋），跟地球的情況差不多。一個(gè)原子就象一個(gè)小小的“太陽系”。另外，如果一個(gè)原子的核外電子數(shù)量多，那么電子會(huì)分層，每一層有不同數(shù)量的電子。第一層為1s，第二層有兩個(gè)亞層2s和2p，第三層有三個(gè)亞層3s、3p和3d，依此類推。如果不分層，這么多的電子混亂地繞原子核公轉(zhuǎn)，是不是要撞到一起呢？
   在原子中，核外電子帶有負(fù)電荷，是一種帶電粒子。電子的自轉(zhuǎn)會(huì)使電子本身具有磁性，成為一個(gè)小小的磁鐵，具有N極和S極。也就是說，電子就好象很多小小的磁鐵繞原子核在旋轉(zhuǎn)。這種情況實(shí)際上類似于電流產(chǎn)生磁場的情況。
   既然電子的自轉(zhuǎn)會(huì)使它成為小磁鐵，那么原子乃至整個(gè)物體會(huì)不會(huì)就自然而然地也成為一個(gè)磁鐵了呢？當(dāng)然不是。如果是的話，豈不是所有的物質(zhì)都有磁性了？為什么只有少數(shù)物質(zhì)（象鐵、鈷、鎳等）才具有磁性呢？原來，電子的自轉(zhuǎn)方向總共有上下兩種。在一些數(shù)物質(zhì)中，具有向上自轉(zhuǎn)和向下自轉(zhuǎn)的電子數(shù)目一樣多，如右面的上圖所示，它們產(chǎn)生的磁極會(huì)互相抵消，整個(gè)原子，以至于整個(gè)物體對外沒有磁性。而低于大多數(shù)自轉(zhuǎn)方向不同的電子數(shù)目不同的情況來說，雖然這些電子所磁矩不能相互抵消，導(dǎo)致整個(gè)原子具有一定的總磁矩。但是這些原子磁矩之間沒有相互作用，它們是混亂排列的，所以整個(gè)物體沒有強(qiáng)磁性。
   只有少數(shù)物質(zhì)（例如鐵、鈷、鎳），它們的原子內(nèi)部電子在不同自轉(zhuǎn)方向上的數(shù)量不一樣，這樣，在自轉(zhuǎn)相反的電子磁極互相抵消以后，還剩余一部分電子的磁矩沒有被抵消，如右面下圖所示。這樣，整個(gè)原子具有總的磁矩。同時(shí)，由于一種被稱為“交換作用”的機(jī)理，這些原子磁矩之間被整齊地排列起來，整個(gè)物體也就有了磁性。當(dāng)剩余的電子數(shù)量不同時(shí)，物體顯示的磁性強(qiáng)弱也不同。例如，鐵的原子中沒有被抵消的電子磁極數(shù)最多，原子的總剩余磁性最強(qiáng)。而鎳原子中自轉(zhuǎn)沒有被抵消的電子數(shù)量很少，所有它的磁性比較弱。