Nguyên lý hoạt động của nam châm tạo nên sự thích thú vô cùng đối giới giới nghiên cứu cũng như đó là một bí ẩn tuyệt vời đối với trẻ thơ.
Mỗi nam châm đều có lực từ, chúng hút các kim loại khác vào mình. Những người đầu tiên phát hiện ra nam châm từ tính từ hàng ngàn năm trước. Sau đó, con người phát hiện ra rằng những mảng (nam châm) từ đá này luôn luôn chỉ về một hướng nếu bạn treo nó lên một sợi dây. Tất cả các nam châm đều có từ trường bên trong nó.
Nam châm thu hút hoặc đẩy lùi các kim loại khác. Điều này là bởi vì mỗi nam châm có hai cực: một cực bắc và một cực nam. Cực bắc và phía nam hút lẫn nhau nhưng hai cực bắc hoặc hai cực nam khi để gần lại đẩy nhau ra xa nhau.
Hành tinh của chúng cũng là một nam châm lớn với Bắc và Nam Cực. Nhưng cực từ của Trái đất đang không ở trong cùng một vị trí như các cực địa lý. Các từ Bắc Cực, ví dụ như ở miền bắc Canada. La bàn luôn trỏ đến các cực này.
Từ tính đến từ các điện tử, các hạt nhỏ bay xung quanh hạt nhân của một nguyên tử. Chúng được tích điện âm và tạo ra một từ trường rất yếu. Khi rất nhiều các electron chỉ hướng tới cùng một hướng chúng có thể kéo kim loại về phía mình.
Chúng ta cũng có thể tạo nên một mới bằng cách lấy một vật hiện hữu và cọ xát một miếng kim loại với nó. Nếu bạn tiếp tục cọ xát mảnh mới của kim loại trong cùng một hướng electron của nó sẽ bắt đầu chỉ về hướng đó, do đó tạo ra một nam châm mới.
Nếu một nam châm giữ từ trường của nó ở tất cả các thời gian, chúng tôi gọi nó là một nam châm vĩnh cửu. Tuy nhiên, không phải tất cả nam châm là vĩnh viễn. Một số đối tượng trở thành nam châm chỉ khi điện đi qua chúng. Họ được gọi là nam châm điện. Có rất nhiều ví dụ về các nam châm điện như vậy trong cuộc sống hàng ngày: động cơ xe, tín hiệu đường sắt, loa phóng thanh.