Na pewnym obszarze w Azji zaczęto znajdować kamienie, które miały pewne szczególne właściwości. Mianowicie potrafiły przyciągać sztabki żelaza. Kamienie te uzyskały nazwę magnesów, od nazwy Magnesia czyli miejsca, gdzie były znalezione. Były to pierwsze naturalne magnesy.

Do naturalnych magnesów należy również Ziemia. O tym, że pole magnetyczne kuli ziemskiej orientuje igłę kompasu wiedziano już od starożytności.

Cechą charakterystyczną magnesów jest to, że nigdy nie występują w postaci jednego bieguna magnetycznego. Zawsze tworzą dipol magnetyczny. Bieguny jednoimienne magnesów wykazują wzajemne odpychanie, a bieguny różnoimienne przyciągają się.

Polem magnetycznym określa się przestrzeń wokół magnesu lub przewodnika z prądem. Pole magnetyczne określa się za pomocą wektora indukcji magnetycznej B.

Jeżeli w takim polu magnetycznym o indukcji B zaczyna poruszać się z prędkością v próbny ładunek q to działa na niego siłą zdefiniowana zależnością:

Wartość tej siły przedstawia więc równanie:

Wektor siły magnetycznej jest zawsze prostopadły do płaszczyzny wyznaczonej przez wektory prędkości i indukcji magnetycznej. Wynika z tego, że siłą magnetyczna zawsze będzie miała charakter siły odpychającej. Będzie równa zero dla prędkości równej zero lub wtedy, gdy kierunek wektora prędkości będzie równoległy do kierunku wektora indukcji magnetycznej.

Jednostką indukcji magnetycznej jest tesla T.

W 1820 roku Oersted przeprowadził doświadczenia, które dowiodły, że pole magnetyczne pojawia się nie tylko wokół magnesu sztabkowego, ale także wokół przewodnika z prądem.

Zwrot wektora indukcji magnetycznej wokół przewodnika można wyznaczyć za pomocą tzw. reguły prawej dłoni. Kciuk prawej ręki należy ustawić tak, aby wskazywał kierunek płynącego prądu. Pozostałe palce należy ugiąć i wtedy wskażą kierunek indukcji magnetycznej.

Wartość B wokół przewodnika można obliczyć stosując prawo Ampere'a.

gdzie to przenikalność magnetyczna próżni, to przenikalność magnetyczna ośrodka, a I to natężenie prądu elektrycznego.

Dzięki odkryciu Oersteda możliwa stała się budowa elektromagnesu. Stanowi on rodzaj generatora pola magnetycznego. Składa się z rdzenia, na który nawinięta jest cewka. Rdzeń wykonany jest z materiału ferromagnetycznego. Kiedy w cewce płynie prąd to wokół niej wytwarza się pole magnetyczne. W wyniku działania tego pola na rdzeń następuje jego namagnesowanie. Także samo pole cewki ulega wzmocnieniu.

Po wyłączeniu prądu pole zanika i następuje rozmagnesowanie rdzenia.

Elektromagnesy wykorzystuje się do budowy urządzeń zwanych prądnicami. Prądnice z kolei wykorzystuje się do wytwarzania prądu elektrycznego. A konkretniej maja one zdolność zamiany energii mechanicznej na elektryczną. Jedna z części prądnicy - wirnik, wiruje w polu magnetycznym. I to właśnie dzięki temu możliwe jest generowanie prądu elektrycznego.

Elektromagnesy wykorzystywane są również do budowy transformatorów, czyli przyrządów do przesyłu energii elektrycznej. Dzięki nim możliwe jest ograniczanie strat energii podczas jej przesyłu. Po prostu przed przesyłem transformator zmienia napięcie prądu na wysokie. Natomiast po dotarciu prądu do miejsca docelowego inny transformator znowu dokonuje zmiany napięcia, tym razem na niskie.

Transformator składa się z rdzenia ferromagnetycznego i dwóch cewek, które są na ten rdzeń nawinięte.

Jednym z podstawowych równań elektromagnetyzmu jest prawo Gaussa dla pola magnetycznego. Prawo to mówi, że strumień magnetyczny, który przechodzi przez dowolną zamkniętą powierzchnię musi być równy zero.

Zależność tą można przedstawić jako:

Z prawa tego wynika przedstawiony już wcześniej fakt, że nie istnieją w przyrodzie izolowane bieguny magnetyczne.

O innym zjawisku mówi prawo indukcji Faradaya. Podczas licznych doświadczeń z magnesami i zwojami połączonymi z galwanometrem uczony ten stwierdził, że podczas względnego ruchu magnesu i zwoju, w uzwojeniu zaczyna pojawiać się prąd indukowany. Zostaje on wywołany przez indukowaną siłę elektromotoryczną.

Faraday doszedł więc do wniosku, że siłą elektromotoryczna, która jest indukowana w obwodzie równa jest szybkości zmian strumienia przechodzącego przez ten obwód. Można to przedstawić za pomocą zależności:

Prawa Gaussa, prawo Ampere'a i Faradaya zostały uzupełnione i uogólnione przez Maxwella i stały się podstawowymi równaniami elektromagnetyzmu.